Come migliorare l'efficienza dell'alimentatore switching
Il consumo energetico di un alimentatore a commutazione è costituito da perdite fisse dovute a resistenze parassite di interruttori a semiconduttore, componenti magnetici, cavi, ecc. e da perdite di commutazione durante le operazioni di commutazione. Le perdite fisse dipendono principalmente dalle caratteristiche dei componenti stessi e pertanto devono essere eliminate attraverso miglioramenti nella tecnologia dei componenti. Nel caso dei componenti magnetici sono stati studiati da tempo metodi di avvolgimento a basse perdite che tengono conto sia dell'effetto pelle che dell'effetto filo vicino. Per ridurre le perdite di commutazione causate dai picchi di commutazione originati dall'induttanza di dispersione dei trasformatori, sono state sviluppate nuove tecnologie circuitali come i circuiti buffer con rigenerazione dell'energia di picco. Di seguito sono riportati circuiti e metodi di sistema per migliorare l'efficienza degli alimentatori a commutazione.
(1 ) ZVS (Zero Frequency Switching), ZCS (Zero Current Switching) e altri metodi che utilizzano la commutazione risonante per ridurre le perdite di commutazione.
(2 ) Riduzione delle perdite di commutazione utilizzando Edge ResONance rappresentata da circuiti di bloccaggio attivi.
(3) Le perdite fisse vengono ridotte estendendo il tempo di attivazione dell'elemento di commutazione per sopprimere la corrente di picco.
(4) Riduzione delle perdite fisse migliorando i circuiti di rettifica sincroni per applicazioni a bassa tensione e alta corrente.
(5) Riduzione della perdita fissa utilizzando la struttura parallela del convertitore.
Il primo metodo è estremamente efficace nel ridurre le perdite di commutazione, ma il problema è che le perdite fisse dovute alla corrente di picco e alla tensione di picco aumenteranno. Il secondo metodo è sviluppato per risolvere il problema dello snubber attivo (Active Snubber), è un metodo ZVS estremamente pratico; tuttavia, a causa delle condizioni di carico leggero, il degrado dell'efficienza causato dalla corrente reattiva in condizioni di carico leggero è uno dei principali inconvenienti. Nel terzo metodo, l'uso di TapInductor (TapInductor) è più efficace, può far fronte alla corrente di dispersione causata dalla corrente di dispersione. Il terzo metodo, il metodo TapInductor, è più efficace e può far fronte al fenomeno delle sovratensioni causato dall'induttanza di dispersione. Per quanto riguarda il quarto metodo, la struttura a due stadi è uno dei modi per ottenere un funzionamento efficiente dei circuiti raddrizzatori sincroni. La struttura a due stadi è uno dei modi per ottenere un funzionamento efficiente di un circuito raddrizzatore sincrono, utilizzando un rapporto temporale fisso vicino a 0.5 e il controllo della tensione di uscita da parte del convertitore nello stadio anteriore. Va contro la saggezza convenzionale secondo cui una struttura a due stadi porterà a un calo di efficienza", questo modo di pensare tradizionale, nelle occasioni di bassa tensione e alta corrente è molto efficace. Per quanto riguarda il quinto metodo, o l'intero circuito del convertitore può essere collegato in parallelo, o come un moltiplicatore di corrente. Per quanto riguarda il quinto metodo, o si può collegare in parallelo l'intero circuito del convertitore, oppure si può collegare in parallelo una parte di esso come nel caso del Raddoppiatore di Corrente. Di seguito è riportato a breve descrizione dell'incremento di efficienza ottenuto mediante il funzionamento in parallelo del convertitore Di seguito è riportata una breve descrizione dell'incremento di efficienza ottenuto utilizzando il funzionamento in parallelo del convertitore.
