小吸收，大作用 —— PoE供电效率提升法宝！

发布日期：2022-04-28 点击率：94

【导读】如今，反激变换器在PoE供电场合被普遍采用。但是，你还在为提高PoE供电效率而发愁吗？轻小化是MPS公司电源产品追求的目标，提高开关频率可以减小电感、电容等元件的体积。但是随着开关频率的提高，开关损耗越来越成为效率提升的障碍。

今天，小编带大家扒一扒开关损耗的罪魁祸首：

开关器件关断时刻的电压尖峰和开通时刻的振铃

01 电压尖峰

开关器件关断时刻的电压尖峰主要是由电感续流引起的，其中电感主要来自于变压器初级漏感和和线路中的分布电感，而电压尖峰正是由初级漏感的能量泄放，最终将开关器件源漏间的结电压冲高而引起的。

02振铃

开关器件开通时刻的振铃是由电容和等效电感的谐振产生的，电容是开关器件的结电容，电感主要是初级侧的励磁电感，开关器件的结电压在谐振状态下会不停地变化，因而在不同的开通时刻损耗也不同，通常在较低电压下开通损耗也会较低。当然，针对开通损耗也常采用零电压开关（ZVS）和零电流开关（ZCS）技术。

普通PD+DCDC芯片大多采用反激变换器做隔离电源，常规的RCD吸收电路把漏感能量消耗在电阻R上。消耗的能量越多，开关管的电压应力就越低，但也影响了整个变换器的效率。因此常规的RCD吸收总存在着开关管电压应力与整个变换器效率之间的矛盾。

图注：采用RCD吸收电路的反激变换器波形

MP8009是MPS最新开发的PD+DCDC芯片，内部Pass Device仅为0.48 ohm，整体效率更好，集成度更高，而且支持802.3af/at协议和PSR、SSR、正激、反激等多种拓扑结构，同时可支持有源钳位吸收电路。

图注：MP8009有源钳位PSR反激电路

图注：MP8009有源钳位PSR反激电路板

Q: 何为有源钳位吸收电路呢？

A: 相比于RCD吸收电路，有源钳位吸收并不需要电阻来消耗能量，而是在开关器件关断后，开启有源钳位电路，此时钳位电容与初级侧漏感形成谐振，在谐振的前半周期吸收并存储漏感能量，在后半周期会将漏感能量传递至输出端。因此有效地减少了损耗，提高了变换器效率。

另外，它也大大地降低了开关管的电压应力，最终在电压应力和传输效率之间取得最为理想的平衡。

图注：MP8009有源钳位反激变换器波形

图注：MP8009有源钳位反激变换器的效率曲线

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