Ce este eficiența alimentării cu energie electrică

Eficiența este raportul dintre puterea totală de ieșire și puterea de intrare, exprimat în procente. Acest lucru este specificat în mod normal la sarcină maximă și tensiune nominală de intrare.

este

Eficiența alimentării cu energie electrică este cantitatea de energie reală livrată componentelor împărțită la puterea electrică preluată de la priza de alimentare.

Dacă este necesară o sursă de alimentare cu o eficiență de 50% pentru a furniza o încărcare de 50W, aceasta va extrage 100 W de perete. Celelalte 50% se risipesc ca căldură și alte pierderi. Dacă se folosește o sursă de eficiență de 90%, va atrage 56W pentru a furniza aceeași sarcină, ceea ce înseamnă că are mai puține pierderi și consumă mai puțină energie din rețea pentru a furniza aceeași putere de ieșire.

Sursele de alimentare nu au o eficiență constantă; variază în funcție de diferiți factori, cum ar fi condițiile de mediu și de încărcare. Consumurile își ating eficiența maximă atunci când sunt acționate la 50% din sarcina lor. De fapt, producătorii garantează eficiența maximă numai atunci când alimentarea este alimentată cu o sarcină de 50%.

Aceasta înseamnă cumpărarea unei surse de putere mai mare, care poate fi mai scumpă. Cu toate acestea, are unele beneficii, cum ar fi facturile reduse de energie electrică; computerul nu se încălzește foarte mult, prin urmare se reduce răcirea și se reduce zgomotul ventilatorului. Sursele de alimentare tind să aibă o eficiență mai mare atunci când sunt conectate la 230V, în comparație cu 110Volți ca.

Curba de eficiență Credit de imagine: Corsair

Pierderi în eficiența alimentării cu energie electrică

Nu este posibil să se obțină o eficiență de alimentare de 100% din cauza pierderilor de energie, dar cu un design adecvat și o selecție a componentelor, sunt posibile eficiențe ridicate între 95% și 97%. Pierderile din sursele de alimentare apar din cauza pierderilor de putere ale componentelor active și pasive și sunt mai mult în sursele liniare decât SMPS-urile. În SMPS, pierderile apar în dispozitivele de comutare, cum ar fi MOSFETS, și în alte semiconductoare bazate pe joncțiuni, cum ar fi diodele. Alte pierderi apar în condensatoare și inductoare, mai ales atunci când sunt utilizate componente ieftine, de înaltă rezistență.

Pierderi de componente pasive

  • Rezistor de pierderi I2R
  • Pierderi de inductori datorate pierderilor de bază și de infiltrare IR ale inductoarelor
  • Pierderi de condensator

Pierderi de componente active

  • Pierderi de conducere și de comutare MOSFET și diode

MOSFET-urile și diodele sunt responsabile pentru majoritatea pierderilor de putere datorate pierderilor de conducere și de comutare. Pierderile de conducere apar din cauza rezistenței la pornire a MOSFET și a tensiunii directe a diodei. Diodele au pierderi de conducere mai mari, care sunt proporționale cu curenții înainte.

Alte pierderi includ pierderile din componentele dinamice datorate pierderilor de comutare MOSFET și diode care apar în timpul tranziției între stările ON și OFF, deoarece o anumită energie trebuie consumată pe măsură ce dispozitivele își schimbă stările.

Chiar dacă consumabilele scumpe și de înaltă eficiență contribuie la economisirea costurilor cu energia electrică, sunt mai fiabile și mai puțin zgomotoase și necesită o răcire mai mică. Acestea folosesc adesea componente de calitate superioară și caracteristici mai bune pentru a produce ieșiri mai bune cu mai puține ondulații, mai puțin zgomot și căldură și o mai bună reglare a tensiunii. Aceste selecții de componente includ dispozitive de comutare, condensatori pentru sarcini grele și bobine, în plus față de o lucrare mai bună de lipire. În plus, proiectarea circuitului poate reduce pierderile de energie și poate îmbunătăți eficiența.