降压转化效率是指直流电源进行降压转化时,从输入端到输出端的电能转化率。通常用百分比表示,也就是输出电压与输入电压之比。
降压转化效率影响到直流电源的实际输出能力和功率效率,同时也会决定系统输出电压的稳定性和纹波量。
降压转化效率受多种因素影响,其中最主要的是开关管导通电阻和反向恢复二极管导通电阻的大小,以及磁芯损耗、电感电流、输出电流和负载电阻大小等。同时,温度、输入电压波动和电容器电阻等因素也会对降压转化效率产生一定影响。
目前提高降压转化效率的方法主要有以下几种:
(1)选用低导通电阻MOS管或IGBT等开关管;
(2)选用低反向恢复时间、低反向恢复电荷和低正向压降的快恢复二极管等反向恢复二极管;
(3)选用低损耗的磁芯和电感;
(4)控制输出电流或负载电阻;
(5)输出级级联;
(6)在降压转化器电容器上并联小容值的电阻可以减少电容器电阻值,提高降压转化效率。
降压转化效率和稳压效果是相互矛盾的。一般在提高降压转化效率的同时,稳压效果会受到影响。因为为了保证稳定输出电压,需要控制输出电流或负载电阻不变,但电流上升时,开关管在导通状态的时间就会变短,降压转化效率就会降低。相反,为了提高降压转化效率,需要尽量减少开关管在导通状态的时间,这也会影响稳压效果。
因此,设计直流电源时需要根据实际需求来平衡降压转化效率和稳压效果。