电源效率改善

今天有个同学留言说要如何提高电源的效率；那我们就来讲一下电源的效率改善方法。

根据电源的效率公式：效率=（输出功率 Po/ 输入功率 Pi）*100 从公式上我们可以知道要提高效率只有两种方法，要么在输入功率不变的前提下提高输出功率；要么在输出功率不变的前提下降低输入功率；其实我们还有一种方法，那就是找到效率降低的原因，然后消除效率降低的原因，那我们的效率自然而然就提高了，下图为一些可能会降低效率的因素：

我们可以归纳为 6 个原因：

1. 开关晶体管驱动方法不是最佳方案，可能存在过驱动或者驱动不足情况，还有就是开关管的反偏置电流不足；这些因素都会导致功耗增大，从而导致开关电源的效率降低，对于这种情况，我们只需要稍微修改一下设计参数，就可以达到提高效率的效果。

2. 变压器设计不良；变压器的问题包括变压器饱和，漏感大，绕组和磁芯选择不当，这些因素也会导致变压器处于不完美工作状态，同样会导致产品的效率降低，而且变压器对效率影响非常大，合理的变压器设计和不合理的效率可以差距 5%~10%左右。

3.RCD 吸收线路参数不适当。

4. 扼流圈设计不合理，如电感不合适或者绕组与磁芯损耗太大，都会导致功率增大，从而效率降低。

5. 整流器件的性能不佳，如整流器的电压压降大，反向二极管恢复时间长等等。

6. 辅助电路功耗大，假负载电流过大，控制电路产生异常震荡这些原因也同样会导致产品的效率降低。

虽然原因很多，但是我们在设计时一般都会在影响比较大的或者比较容易下手的方面进行整改，比如上面原因中和效率最密切的是开关晶体管的损耗和整流二极管的损耗。

整流二极管的损耗是由使用二极管的特性决定的，要采用正向电压降低，反向恢复时间短的二极管，这样就可以降低功耗，提高效率，当然我们还要考虑不能让产品进入死区状态，所以我们在选择二极管时要留有足够大的电流裕量，降额使用也是关键问题；可以根据我们目前的需求选择合适的肖特基二极管。

在考虑成本的情况下，如果对耐压值要求不高的产品，那么我们可以选择反向恢复时间短的肖特基二极管，这种二极管开关频率在几百千赫兹也不会出现问题，但是反向耐压值一般在 60V 以下；如果需要耐压值高的二极管，那我们可以使用 P-N 结快速恢复二极管，这类二极管恢复时间一般为 100ns 以上，对于工作频率超过 50KHz 的产品，这个恢复时间就有可能出现问题，对于 100kHz 以上的产品，这类恢复时间的二极管就不能使用。

在不考虑成本的情况下，目前市场上有反向恢复时间为 60us 以下的高耐压快速恢复二极管，以及反向耐压为 200V 的肖特基二极管；这类二极管可以在几十万赫兹的工作频率电路中使用。