开关电源变压器损耗
文章阐述了关于开关电源变压器损耗，以及开关电源变压器损耗计算的信息，欢迎批评指正。
简述信息一览：
开关电源变压器烧毁有哪些原因
最后，电感线圈的匝间短路也可能是电感烧毁的原因之一。这种情况类似于电源变压器，如果出现线圈匝间短路，变压器同样会烧毁。
开关电源的高频脉冲变压器烧毁有初级或次级二种情况较多（排除变压器质量差的因素）。初级是串入振荡大功率输出开关管电路里出故障，电流猛增引起烧毁。次级是负载过流或短路缺保护措施引起。
这些都需要检查和观测，开关方式的电源和一般变压器线性电源差异大，参数不对、工作波形不正常等都有可能烧器件。
开关电源变压器的损耗主要包括
铜耗、铁耗。铜耗：开关电源变压器在通电后，会在一次绕组上形成空载电流，这个电流作用在一次绕组上就会产生损耗，其中就包括铜损，因为一次绕组是由阻值的。铁耗：开关电源变压器的铁芯是由硅钢片组成的，铁芯在主磁通的作用下会产生涡流损耗，这个涡流损耗就是铁损。
输入部分损耗：包括脉冲电流造成的共模电感T的内阻损耗加大，开关电源在通断的过程中，电流迅速变化，导致共模电感T的线圈中产生了很大的反电动势，这个反电动势阻止了电流的变化，使电流不能突变，从而产生了内阻损耗。输出部分损耗：包括变压器自身的损耗和输出滤波器的损耗。
开关电源变压器的铜阻损耗，主要是由于变压器的导线产生电流时所产生的电阻损耗。
开关电源的三大损耗包括：传导损耗、开关损耗和磁芯损耗。传导损耗 传导损耗主要发生在开关电源的传导路径上。当电流通过电源内的电阻、导线等元器件时，会因导体电阻而产生能量损耗，这部分损耗即为传导损耗。
开关电源内部主要损耗的提高与效率提升息息相关。主要损耗分为四个方面：开关损耗、导通损耗、附加损耗和电阻损耗。这些损耗在有损元器件中常同时出现。功率开关损耗是开关电源内部最主要的损耗源之一。导通损耗发生在开关被开通，且驱动和开关波形稳定后，通过开关两端电压和电流波形的乘积计算得出。
大功率模块开关电源损耗主要包括高频开关损耗、高频变压器损耗、整流损耗和线路传导损耗。在低电压大电流输出应用场合，整流损耗和线路传导损耗比重较大，且输出电压越低、输出电流越大，这两者占比越高。
如何降低开关电源变压器损耗
1、为了降低开关损耗，设计时应尽可能缩短晶体管的导通和关断时间，尤其是关断时间。同时，降低工作频率也是减少损耗的有效策略之一。理解开关时间对损耗的影响，有助于我们设计出更高效的开关电源电路。变压器损耗的讨论则集中在单极开关电源变压器铁芯的磁化曲线（磁滞回线）上。
2、为了降低这种损耗，可以提高导磁材料的电阻率，例如使用铁氧体磁芯。此外，减小环形电流也是一种有效方法，例如***用厚度为0.1毫米的硅钢片。新型材料如非晶合金通过快速冷却技术固化，使其在形成有序晶格之前保持非晶状态，这使得它们具有高磁感应强度和良好的高频特性，适用于开关电源变压器。
3、良好的电路布局可以显著减少电磁干扰和功率损耗。***用多层PCB板设计，优化电流路径，尽量缩短大电流路径的长度，从而降低线路寄生电阻。在某些实验中，优化PCB布局后，开关电源的损耗大大降低，温升减少，进而提升了整体性能和可靠性。
4、降低开关管的发热量 开关管的发热量是由损耗引起的，开关管的损耗由开关过程损耗和通态损耗两部分组成，减小通态损耗可以通过选用低通态电阻的开关管来减小通态损耗；开关过程 损耗是由于栅电荷大小及开关时间引起的，减小开关过程损耗可以选择开关速度更快、恢复时间更短的器件来减少。
5、开关损耗源于开关电源的开关操作过程。在开关切换时，由于存在接触电阻和电弧等因素，会产生瞬时的高能量损失。这种损耗与开关的频率和接触电阻的大小有关。为了减少开关损耗，开关电源会***用高效的开关设计和材料，以降低接触电阻，同时优化开关频率。
6、开关电源变压器的涡流损耗在开关电源的总损耗中所占的比例很大，如何降低开关电源变压器的涡流损耗，是开关电源变压器或开关电源设计的一个重要内容。
模块电源损耗
全模组电源与普通电源的主要区别 外观与设计：全模组电源***用模块化设计，电源线和接口更加整洁，而非模块电源的线路繁多，布线杂乱。 工作效率：全模组电源由于只有一个连接点，电能传输损耗低，相比之下，普通电源的效率略低。
RX570满载时耗电量大约为180W，如果超频，耗电量可能达到200W左右。而1230TDP为80W，加上主板供电模块的损耗，电源负担会非常重，显然1230无法带动。额定300W的电源，若出自良心厂商，其12V输出大约有240W，但存在转换效率问题。
换用功率更大的输入电源。模块发热严重 较启动困难而言，更为严重的使用异常情况是电源模块在使用的时候发热很严重。出现这种现象的根本原因是由于电源模块在电压转换过程中有能量损耗，产生热能导致模块发热，降低电源的转换效率。
干货|一文教你提高开关电源效率,降低损耗,图文+公式,通俗易懂
1、变压器损耗的讨论则集中在单极开关电源变压器铁芯的磁化曲线（磁滞回线）上。通过合理选择铁芯材料，优化设计，可以降低磁滞损耗和涡流损耗，进而提高变压器的工作效率。这一步骤对于实现整体电源系统的高能效至关重要。
2、由于MOSFET的导通电阻可以比二极管小得多，因此可以大大降低导通损耗，提高DCDC的效率。死区时间：在开关电源系统中，死区时间是指为了避免两个晶体管开关同时导通而引入的屏蔽时间。设置死区时间的目的是防止两个晶体管同时导通造成不必要的电流浪涌。死区时间越小，体二极管传导越少，损耗越小，效率越高。
3、提高开关电源效率的方法包括：利用ZVS（零电压开关）、ZCS（零电流开关）等谐振开关降低开关损耗；***用有源箝位电路（Active Snubber）的边缘谐振降低损耗；通过延长导通时间抑制峰值电流；在低电压大电流场合改善同步整流电路；以及***用转换器的并联结构减少固定损耗。
4、功率开关损耗是开关电源内部最主要的损耗源之一。导通损耗发生在开关被开通，且驱动和开关波形稳定后，通过开关两端电压和电流波形的乘积计算得出。要减少导通损耗，设计时应使功率开关工作在饱和状态，通过式（2a）和式（2b）的条件确保基极或栅极过电流驱动，由外部元器件控制集电极或漏极电流。
5、权衡效率、尺寸与成本 在选择工作频率时，设计师必须权衡效率、电源尺寸和成本之间的关系。通常，低频率的设计效率更高，但可能会导致电源体积增大和成本上升。相反，提高频率可以减小电源体积和成本，但可能会降低效率并增加电路损耗。
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