L'efficacité de l'alimentation de commutation a un impact significatif et à multiples facettes sur l'utilisation de l'équipement et de l'alimentation elle-même, qui se reflète principalement dans les aspects suivants:
R: Influence sur l'utilisation de l'équipement:
1, Consommation d'énergie et coûts d'exploitation:
Haute efficacité: la puissance d'entrée est convertie en puissance de sortie plus efficacement, avec moins d'énergie gaspillée (principalement sous forme de chaleur) . Cela signifie que l'équipement consomme moins de puissance du réseau, réduisant directement la facture d'électricité de fonctionnement de l'équipement . pour un fonctionnement à long terme ou un équipement haute puissance (tels que les serveurs, l'équipement industriel), l'effet d'énergie énergétique est très considéré.
Faible efficacité: plus de puissance d'entrée est gaspillée et l'appareil doit consommer plus d'électricité pour atteindre la même sortie, ce qui entraîne des factures d'électricité plus élevées .
2, Exigences de dissipation de chaleur et température du dispositif:
Haute efficacité: une faible perte de puissance et une faible génération de chaleur . Cela réduit considérablement les exigences de refroidissement de l'appareil: ■ Aucun ventilateur ne peut être nécessaire ou seul un petit ventilateur à basse vitesse peut être nécessaire, et l'appareil fonctionne plus silencieux . ■ ■ La température globale à l'intérieur de l'appareil est plus faible, ce qui aide à améliorer la fiabilité et la durée de la réduction des composants électroniques . Améliore l'expérience utilisateur (e . g . Les ordinateurs portables et les chargeurs de téléphone mobile ne sont pas chauds au toucher)
Faible efficacité: dissipation élevée et génération de chaleur élevée . Il en résulte: ■ des systèmes de refroidissement plus grands et plus puissants (dissipateurs de chaleur, ventilateurs) sont nécessaires, augmentant le coût, la taille, le poids et le bruit . ■ La température à l'intérieur de l'appareil augmente sécurité .
3, volume et poids:
Haute efficacité: une faible perte signifie des dissipateurs de chaleur plus petits, des ventilateurs plus petits (ou pas de ventilateurs), ce qui rend l'alimentation elle-même et les appareils qui s'appuient sur lui plus compacts et plus légers . Par exemple, le volume d'un chargeur rapide Gan à haute efficacité est beaucoup plus petit que celui d'un chargeur rapide traditionnel à base de silicium .
Faible efficacité: de grands dissipateurs thermiques et des ventilateurs puissants sont nécessaires pour faire face à une chaleur élevée, ce qui entraîne des alimentations et des appareils plus grands et plus lourds .
4, fiabilité et durée de vie (indirecte mais importante):
Haute efficacité: une faible génération de chaleur est un facteur clé dans la durée de vie des composants électroniques . lorsque les composants internes de l'alimentation (tels que les condensateurs électrolytiques et les tubes d'interrupteur d'alimentation) fonctionnent à des températures plus basses, leur vitesse de vieillissement ralentit et le taux de défaillance est réduit, étendant ainsi la durée de vie de la puissance de l'alimentation elle-même et de l'ensemble du dispositif .
À faible efficacité: un environnement à haute température accélérera le vieillissement des composants (en particulier les condensateurs électrolytiques qui se dessèchent et échouent), augmentent considérablement le risque de défaillance de l'alimentation et raccourcissent la durée de vie de l'équipement . Le système de dissipation de chaleur (comme les ventilateurs) lui-même est également un point de défaillance potentiel .
5, durée de vie de la batterie (pour les appareils alimentés par batterie):
Haute efficacité: dans les dispositifs alimentés par batterie (E . G ., téléphones mobiles, drones), une alimentation à haute efficacité signifie fournir de l'énergie de la batterie à la charge plus efficacement, réduisant les déchets d'énergie dans le processus de conversion, et ainsi en étendant significativement la durée de vie du dispositif .
Faible efficacité: une grande quantité d'énergie de la batterie est consommée par l'alimentation elle-même, entraînant une réduction significative du temps de fonctionnement disponible .
6, adaptabilité environnementale
Haute efficacité: une faible génération de chaleur le rend mieux dans les espaces confinés ou les environnements à haute température, et moins susceptible d'être dénoncé ou échoué en raison de la surchauffe .
Faible efficacité: Dans les environnements à haute température ou mal ventilés, des problèmes de surchauffe seront exacerbés, ce qui peut entraîner la baisse des performances des dispositifs (tels que la réduction de la fréquence du processeur), déclencher une arrêt de protection des surchauffeurs, voire des dommages .
B, inutile sur l'alimentation elle-même:
1, contrainte thermique et fiabilité:
Haute efficacité: L'augmentation de la température interne de l'alimentation est faible, et la contrainte thermique imposée aux composants (semi-conducteurs, composants magnétiques, condensateurs) est petit . Les composants fonctionnent dans leurs marges de sécurité conçues, avec une forte fiabilité et une longue durée de vie . ◦ ◦
Faible efficacité: La température interne de l'alimentation augmente et les composants sont soumis à une énorme contrainte thermique . le fonctionnement à long terme accélère le vieillissement du matériau et la dérive des paramètres, et le taux de défaillance augmente de manière significative (telle que le condensateur électrolytique bombé et le tube de commutation.
2, complexité et coût de la conception thermique:
Haute efficacité: faibles exigences de dissipation de chaleur, peut utiliser des dissipateurs de chaleur plus petits et plus simples, ou même un refroidissement naturel de convection (pas de ventilateurs), réduisant la difficulté de conception et le coût du matériau du système de refroidissement .
Faible efficacité: Doit utiliser des solutions de refroidissement plus complexes, plus grandes et plus coûteuses (grands dissipateurs de chaleur, caloducs, ventilateurs puissants), augmentant la complexité de conception, le coût des matériaux et le coût de fabrication de l'alimentation .
3, Exigences de sélection des composants:
Haute efficacité: pour atteindre une grande efficacité, il est généralement nécessaire d'utiliser des composants avec de meilleures performances et des pertes plus faibles (telles que les dispositifs d'alimentation GAn / SIC, les noyaux magnétiques à faible perte et les condensateurs à faible teneur en ESR) . Ces composants peuvent coûter plus cher, mais peuvent réduire les pertes . ◦ ◦
Faible efficacité: les exigences pour les composants sont relativement faibles, et des appareils à perte de coût plus bas mais peuvent être utilisés .
4, densité de puissance:
Haute efficacité: une faible perte et faibles exigences de dissipation de chaleur permettent une plus grande puissance de sortie dans le même volume, ou un volume plus petit à la même puissance, i . e . densité de puissance supérieure . C'est la clé de la miniaturisation des dispositifs électroniques modernes .
Faible efficacité: une perte élevée et un grand système de dissipation de chaleur limitent l'augmentation de la densité de puissance, et le volume d'alimentation est relativement important .
5, complexité de conception:
Haute efficacité: la poursuite d'une efficacité extrême nécessite souvent l'utilisation de topologies plus avancées (telles que la résonance LLC, le serrage actif), les stratégies de contrôle plus sophistiquées (telles que le contrôle numérique, le contrôle adaptatif) et les conceptions EMI / EMC complexes, qui augmentent le coût de difficulté et de développement de la conception de l'alimentation électrique .
Faible efficacité: des topologies relativement simples (telles que Flyback) et des méthodes de contrôle peuvent être utilisées, et la conception est relativement simple .
La poursuite de l'efficacité de l'alimentation de commutation plus élevée est un objectif important de la conception de l'alimentation électrique . Les avantages apportés par une grande efficacité, tels que des économies d'énergie, une faible température, une petite taille, une forte fiabilité et une longue durée de vie, sont cruciales pour les performances, l'expérience utilisateur, les coûts d'exploitation et l'impact environnemental de l'équipement final . Bien que les investisseurs à haut effectif puissent augmenter le coût de la complexité de la composante initiale, ce qui est généralement des investisseurs de perspectives de perspective de la perspective de la perspective initiale du coût ou du coût de conception, ils sont généralement des investisseurs de perspective de la perspective de la perspective Un cycle de vie entier (y compris les coûts d'électricité, les coûts de maintenance et les coûts de remplacement) . avec le développement de la technologie des semi-conducteurs (Gan, sic) et de la technologie de topologie / contrôle, les alimentations à haute efficacité deviennent de plus en plus populaires et rentables .
