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老將新秀同台競技 電源轉換效率扶搖直上

文‧黃繼寬 發布日期:2017/11/05 關鍵字:電源矽材料氮化鎵

在電子產業中,電力電子是一個進步相對緩慢,設計人員的心態也比較保守的次領域。畢竟,跟其他應用電路相比,電源是潛在危險性較高的應用,只有成熟、穩定的技術能獲得電源工程師的青睞。不過,在新技術日益成熟、應用需求轉變與法規要求日益嚴格的情況下,離線式電源供應器設計革新的速度,正變得越來越快。

對離線式電源系統設計者而言,效率與能量密度是最重要的兩個指標。越高的能量密度,意味著電源供應器可以在維持輸出功率的前提下縮小尺寸,並帶來成本降低的好處;轉換效率越高,則系統產生的廢熱越少,同樣有助於縮小電源供應器的尺寸並減少成本。

不過,在許多情況下,電源供應器的能量密度與效率,常是互相衝突的規格要求。為縮小電源供應器的尺寸,提高MOSFET開關頻率是效果最明顯的設計方法,因為開關頻率越高,則電容、變壓器等被動元件的尺寸就可以跟著縮小。然而,開關頻率上升,則電源效率將因為開關損失、導通損失增加而下滑。

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