Maitinimo adapterio konversijos efektyvumas

Maitinimo adapteris iš esmės yra integruotas transformatorius, sudarytas iš transformatoriaus, AC/DC keitiklio ir atitinkamų įtampos stabilizavimo grandinių. Paprastais žodžiais tariant, šį integruotą įrenginį sudaro du pagrindiniai komponentai: transformatorius ir srovės keitiklis. Abu šie komponentai iš esmės naudoja elektros energiją, o su jais susijusios stabilizavimo grandinės nėra išimtis. Todėl pats maitinimo adapteris taip pat yra energiją{3}}naudojantis įrenginys.

Į maitinimo šaltinį įvestos energijos negalima 100 % paversti naudojama energija įvairiems pagrindinio įrenginio komponentams. Tai yra konversijos efektyvumo klausimas, kurį šiandien aptariame.

Konversijos efektyvumas yra svarbus maitinimo adapterių rodiklis. Didelis efektyvumas reiškia, kad pats adapteris patiria mažesnius nuostolius, todėl sutaupoma daugiau energijos. Maitinimo adapterio konversijos efektyvumas apibrėžiamas kaip bendra išėjimo galia, padalyta iš bendros įvesties galios: Galios efektyvumas η=Po / Pi. Šioje formulėje Po reiškia išėjimo galią, o Pi – įvesties galią.

Turi būti sprendžiamas ryšys tarp maitinimo adapterio konversijos efektyvumo ir jo temperatūros kilimo. Kadangi adapteris viduje praranda tam tikrą energijos kiekį, jo konversijos efektyvumas negali būti 100%. Adapterio suvartojama energija pasireiškia kaip šiluma. Sukuriamos šilumos lygis pirmiausia priklauso nuo adapterio konversijos efektyvumo ir jo fizinio dydžio. Esant tam tikroms šilumos išsklaidymo sąlygoms, adapterio temperatūra padidės -skirtumui tarp korpuso temperatūros ir aplinkos temperatūros. Adapterio korpuso paviršiaus plotas tiesiogiai veikia šį temperatūros kilimą. Apytikslis įvertinimas gali būti atliktas naudojant šią formulę: Temperatūros kilimas=Šiluminės varžos koeficientas × bloko energijos suvartojimas. Aukštoje{10}}temperatūroje adapteris turi būti sumažintas, kad sumažėtų jo energijos suvartojimas, taip sumažinant temperatūros kilimą ir užtikrinant, kad vidiniai komponentai neviršytų maksimalios temperatūros ribų. Darbinės temperatūros kilimas ne tik atitinka elektroninių prietaisų veikimo reikalavimus, bet ir daro didelę įtaką adapterio vidutiniam laikui tarp gedimų (MTBF), kai išėjimo galia yra pastovi. Didelis efektyvumas ir žemas temperatūros kilimas lemia ilgesnį gaminio tarnavimo laiką, mažesnį dydį ir mažesnį svorį. Ši diskusija apie dydį natūraliai veda mus prie galios tankio temos.

Didžioji dauguma maitinimo adapterių gamintojų naudoja galios tankį kaip standartą gaminio efektyvumui matuoti. Galios tankis paprastai išreiškiamas vatais kubiniame colyje (W/in³). Jei adapterio negalima naudoti nurodytame maksimalios aplinkos temperatūros diapazone, jis gali nepasiekti nurodytos didžiausios išėjimo galios. Turima vidutinė išėjimo galia yra naudojamas galios tankis.

Naudojamos galios tankis priklauso nuo šių veiksnių:
■ A. Reikalinga išėjimo galia.Tai didžiausia vidutinė galia, kurios reikia programai.
■ B. Šiluminė varža.Apibrėžiamas kaip temperatūros padidėjimas, kurį sukelia galios išsklaidymas, paprastai matuojamas laipsniais /W.
■ C. Maksimali korpuso darbinė temperatūra.Visi galios komponentai turi nurodytą maksimalią korpuso darbinę temperatūrą. Tai reiškia aukščiausią temperatūrą, kurią veikimo metu gali atlaikyti vidiniai komponento elementai. Kad būtų išlaikytas patikimumas, eksploatacija turi būti žemesnė už šią temperatūrą.
■ D. Darbinė aplinkos temperatūra.Tai reiškia blogiausią{0}}aplinkos temperatūrą komponento veikimo metu. Jei galios komponentas generuoja per daug šilumos ir negali pakankamai greitai jos išsklaidyti į aplinkinę terpę, jis gali sugesti, nes viršija garantuotą darbinę temperatūrą. Todėl tinkamo aušintuvo pasirinkimas yra viena iš esminių patikimo komponento veikimo sąlygų.

Pagrindiniai parametrai, reikalingi šiluminei galios komponentų konstrukcijai, yra šie:
■ 1. Komponento darbinė jungties temperatūra:Didžiausia leistina įrenginio darbinės temperatūros riba, kurią pateikia gamintojas arba įpareigoja gaminio standartai.
■ 2. Komponento galios išsklaidymas:Vidutinė pastovios būsenos{0}}galia, sunaudota įrenginio veikimo metu, apibrėžiama kaip vidutinės RMS išėjimo srovės ir vidutinio RMS įtampos kritimo sandauga.

■ 3. Maitinimo įrenginių galios išsklaidymas:reiškia tam tikros šilumos išsklaidymo struktūros šilumos išsklaidymo pajėgumą.

■ 4. Šiluminė varža (R):Temperatūros kilimas, tenkantis energijos išsklaidymo vienetui, kai šiluma perduodama tarp terpių.