一、開關電源的損耗

開關電源的損耗主要來自三個元件：開關晶體管、變壓器和整流二極管。

1、開關晶體管損耗

主要分為開通/關斷損耗兩個方面。開關晶體管的損耗主要與開關管的開關次數(shù)有關，還與工作頻率和負載特性有關。如果開關時間增加一倍，開關管的損耗將增加約2～3倍，而開關管的損耗與開關電源的工作頻率成正比。

2、開關變壓器的損耗

主要包括磁滯損耗、渦流損耗和銅損。開關變壓器的渦流損耗和變壓器線圈的銅損與工作頻率的平方成正比，而磁滯損耗除與工作頻率外還與磁通密度的1.6次方成正比。

3、整流二極管的損耗

主要由兩部分組成：正向導通損耗和反向恢復損耗。整流二極管的正向損耗與整流二極管的正向壓降有關，而反向恢復損耗與二極管的反向恢復時間有關。

以上三種損耗占開關電源總損耗的20%以上。如何降低開關晶體管和變壓器的損耗，提高效率，是每個工程師在設計的時候都會考慮到的問題。

以圖一中典型的反激轉換器(flyback converter)為例，去分析電源轉換器的 損耗。 因為反激轉換器低價位和廣泛的輸入范圍的特性，在實際應用層面受到歡迎。對一個開關電源而言， 主要的 損耗包括了傳導 損耗(conduction loss)和切換 損耗(switching loss)，以及由控制電路所造 成的 損耗。 表二、三、四分別對這些主要 損耗，包括主要的傳導 損耗和切換 損耗，控制電路 所造成的 損耗，列出了大約的估算，和常用的解決對策。

表二 主要的開關損耗

表三 主要的傳導損耗

表四 控制電路的主要損耗

可以很明顯的發(fā)現(xiàn)無論是傳導 損耗或切換 損耗，都和切換頻率有很密切的關系。 降低切 換頻率可以有效的降低損耗，特別是在輕載時。但由波寬調變產生器所產生的波寬必須被控 制，免得造成磁性元件的飽和。而且，反激轉換器的輸出能量可以表示為 Po = (Vdc^2 × Ton^2) /(2 × Lp × T) ×η，其中η代表轉換效率。在輕載時，導通時間(Ton)很短暫，增長切換週期(T)， 或降低切換頻率(fs)，是一個很直覺的想法。