提高电源设计效率的7种方法

现代供电设计必须考虑到许多因素对电力需求的增加。高效率是其中最重要的考虑之一。然而,由于形式因素的缩小和设备功能的增强,这可能难以实现。

电力供应效率是许多小型设计选择的产物.虽然这可能使优化变得棘手,但这意味着有多种改进机会。这里有七种这样的方法,你可以用来设计更有效的电源。

1.把电源与最终用途匹配

最重要的总体设计考虑之一是使用正确的电源类型。这意味着它与你的设备的最终用途相匹配。

在大多数情况下,开关电源是最有效的选择。在需要精确和连续操作的工业应用中,更传统的线性供应可能会更好。您还应该考虑预定的输入和输出电压,以确定最有效的架构。

考虑一下你的设备的工作环境。高温工业应用和温度变化很大的室外使用对电源性能有不同的影响。这些条件可能会使一些设计架构在现实世界中变得或多或少的有效,所以将它们纳入规划阶段是很重要的。

2.使用正确的材料

高效的电源设计也是材料选择的问题。不同的金属具有不同的热和电导率,导致能量损失随电流的流动而变化。您必须将这些特性与psu设计相比较,以确定任务的最佳材料。

记住,你不必把自己局限于纯金属。尽管硅可能是 第二大元素 在地壳中具有较高的电导率,添加剂如镓和砷可以使其他在某些情况下表现较好的材料具有类似的性能。

再一次,考虑到最终使用是至关重要的。有些材料在环境温度下具有很高的效率,但在极端情况下可能很快导致过度的能源浪费。

3.管理内部温度

温度对电力供应效率的影响超过了某些材料的效率.无论你的建筑或材料如何,你的系统都会在高温和极低温度下退化并产生过度的能量损失。因此,温度控制系统在psu设计中起着至关重要的作用。

许多现代电力供应类型可以在内部舒适地运行 华氏32-122度 但只有足够的气流。同样值得考虑的是,由于高导电性成分的热辐射,内部温度可能比周围环境热得多。

风扇和散热器是任何大型电源的必备设备。另一方面,绝缘可能是必要的,以防止部件之间的传热,并防止将在较冷环境中运行的设备的极端低的损坏。

4.防射频干扰

射频干扰是另一个重要但容易忽略的因素。作为更大的连接生态系统的一部分而运行的设备将经历相当大的射频辐射。今天任何用例都必须处理当今世界的某些射频干扰。虽然这种辐射对人类无害,但会限制电源设计的效率。

你可以用几种不同的方式保护不受射频干扰。法拉迪笼、弹性垫圈、o形圈、电缆屏蔽和导电织物都是相对简单的解决方案。这最好取决于您的特定设计约束和您可能需要通过的任何射频信号。

材料在这种保护中也发挥着关键作用。钢和铜作为射频防护罩既便宜又有效,但却能很容易地获得热,从而引起与温度有关的效率问题。

5.牢记长期表现

当您处理这些psu设计考虑时,请记住,现在的有效性可能不会是几年后的事。最有效率的电力供应在其整个服务期内保持其效率。高效率的psu只提供第一年的性能并不理想。

确保你的电力供应有长期的效率,主要是保护它免受磨损。适当的温度管理将大大有助于保存所需材料的特性。设计还应该使水、污垢和其他污染物远离敏感部件和通风口,以确保它们在多年的堆积过程中能够高效工作。

使部件易于使用也很重要。模块化设计将使清洁和升级更快,使个人电脑设备的使用寿命更长,更有效,尽管异常磨损。

6.考虑个别组件的耗电量

一些设计可能会无意中限制电力供应效率,试图过多地改进它。就像不必要和过于复杂的步骤在制造业中浪费时间和精力一样--做额外的加工 八种主要废物之一 在精益生产中-设计中的过度复杂会抑制能源效率。

许多现代公共汽车公司使用活性成分来减少能源消耗。这些可能包括主动开关技术、温度控制风扇或监测设备。虽然这些技术可以确保更有效的操作,但也需要电力。增加太多最终会导致收益递减。

记录每个组件的耗电量。将它们与它们的累积效率进行比较,以确定何时需要停止添加活动组件以最大限度地发挥它们的潜力。

7.制造前测试电源设计

无论设计计算如何精确,你必须测试电源设计,然后再把它们送去生产。实际的性能看起来并不总是像在纸张上那样,您希望尽可能减少物理原型迭代。

人工智能 (AI)数字双胞胎在这个阶段会有很大帮助。这些技术可以让你虚拟地模拟和测试你的设计,最小化研发成本和时间表。由于人工智能在发现这些实验中的微妙趋势方面具有优势,它可以更好地确定改进的余地。因此,这项技术缩短了开发时间 by 20%-50% 在某些情况下。

记住在每个设计阶段之后重新测试电源。原型后测试整个设备也很重要,因为其他组件可能会影响psu的效率。

今天高效的电力供应设计至关重要

今天的电力供应设计必须是高效的,因为设备越来越小,能源问题越来越严重,需求性能也越来越高。平衡所有这些期望可能是困难的,但如果你考虑所有的影响因素,这是可能的。

这七个步骤提供了许多方法,你可以调整你的设计,使更有效的电源供应。合并战略将是最有效的,因为每个具体的战略可能只会产生少量的增长。