台式机电源功率计算


Time:2023-06-17 13:11:12

关于台式机电源功率计算的问题,我们总结了以下几点,给你解答:

台式机电源功率计算


台式机电源功率计算

在过去的几十年里,能源法规得到了巩固,强调了制造节能产品的重要性。这节省了大量的能源[1]。此外,这些指令通过利用SiCMOSFET等新技术为设计更具创新性的电器铺平了道路,因为它们具有卓越的内在特性[2]。采用这些技术有助于制造商瞄准最高能源等级的标签。

最近,新开发的先进集成功率器件(IPD)IM105-M6Q1B问世。IM105-M6Q1B采用7mmx7mm小型四方扁平无铅(QFN)封装,具有英飞凌CoolSiC技术和行业基准、高压、坚固耐用的驱动器集成电路(IC)的优势。使用此IPD可以设计具有卓越功率密度的低功耗驱动器,并扩展无散热器操作的输出功率限制。

如图1所示,设计了一个测试车辆驱动板,以测试IM105-M6Q1B在典型冰箱压缩机负载条件下的能力。IM105-M6Q1B的框图也包含在图像中。IPD由一个SiCMOSFET半桥组成,其典型导通电阻在V时为257mΩGS=18V和Tj=25°C和基于绝缘体上硅(SOI)技术的栅极驱动器。与标准器件中的650V相比,最大阻断电压已升级到600V,在电网电压波动的情况下提供了额外的裕量。英飞凌SOI技术在栅极驱动器方面的优势包括高开关频率功能[3]、低欧姆(30Ω)单片集成自举二极管[3、4],以及由于感性负载开关事件而具有强大的负瞬态抗扰度[5]。此外,该栅极驱动器提供固定的内部死区时间,通常为540ns,只要外部死区时间较短,就会自动插入,以确保击穿保护。所有这些栅极驱动器功能,以及英飞凌的CoolSiC技术优势,均采用小型表面贴装器件(SMD)封装。

导通状态输出特性

本节将讨论IM105-M6Q1B在15V和18V两种栅极偏置电压下的典型输出特性。在低功耗消费类驱动器市场中,两种常用的产品是IKD04N60RC2和IPD60R280PFD7S。在本节中,还将其输出特性与IM105-M6Q1B进行了比较。

第一个输出特性图如图2所示。可以看出,在第一象限操作中,IM105-M6Q1B的压降明显低于IKD4N04RC60(约2A)。

此外,IM105-M6Q1B的温度依赖性对其RDS(开启)V时通常仅为0.11mΩ/°C,VGS=15V或略高,在V时为0.2mΩ/°C,VGS=18V.这突出了CoolSiC技术的次要温度依赖性特征。另一方面,在二极管导通时间间隔期间的第三象限操作中,IM105-M6Q1B的压降高于

IKD04N60RC2。但是,请注意,二极管仅在死区时间内导通,在应用条件下,死区时间大约在0.5至1μs之间,因此其损耗贡献微不足道。当SiCMOSFET沟道在第三象限工作时,压降略低于第一象限操作中的压降。

第二个比较图如图3所示。很明显,IPD60R280PFD7S在第一象限操作中的压降在T下j=25°C低于IM105-M6Q1B。典型的RDS(开启)的IPD60R280PFD7S在V时为233mΩGS=10V和Tj=25°C。对于这种器件类型,栅极偏置的增加不会进一步降低压降,如其数据手册所示。除此之外,还可以发现IPD60R280PFD7S的压降温度依赖性明显高于IM105-M6Q1B。典型的RDS(开启)IPD60R280PFD7S的温度依赖性约为2.53mΩ/°C,预计在高结温下的导通损耗高于IM105-M6Q1B。同样,IPD60R280PFD7S的正向偏置二极管的压降低于IM105-M6Q1B。

最后,上述器件的总典型动态损耗如图4所示,这是使用典型的双脉冲测试设置得出的。请注意,反向追偿损失不包括在本分析之外,因为它们对总金额的贡献相对较小。两个器件的电压变化率dv/dt被调谐为相似,约为6.5–7V/ns,以确保公平比较。IM105-M6Q1B的开关速度由其集成栅极驱动器在内部调谐至6至7V/ns(20–80%)之间。

与IKD105N6RC1相比,IM04-M60Q2B的能量损失显着降低,尤其是IPD60R280PFD7S,其能量损失主要是导通损耗。最后但并非最不重要的一点是,IM105-M6Q1B的动态损耗对温度的依赖性可以忽略不计,而在其他器件中,即使在Tj=100°C,损耗开始大大增加。

典型冰箱压缩机仿真分析

典型的冰箱压缩机在其整个循环中具有多个操作点。最有特色的两个是输出功率约为40W的额定工作点和输出功率约为160W的高负载操作。在该分析中,PLECS软件工具用于检查三个案例研究设备的功率损耗。仿真结果以及典型应用条件如图5和图6所示。这些模拟的外壳温度设置为Tc=110°C。这通常是印刷电路板(PCB)的最高工作外壳温度,因为它因其材料特性而受到限制。在轻负载或额定负载下,IM105-M6Q1B的损耗比IPD43R60PFD280S低近7%,比IKD60N04RC60低2%。在这些条件下,将栅极电压增加到VGS=18V没有提供明显的好处。

在高负载情况下,IM105-M6Q1B的损耗比IPD37R60PFD280S低近7%,比IKD64N04RC60低2%。在这里,将IM105-M6Q1B的栅极电压增加到VGS=18V的损耗比栅极电压V低14%GS=15V,表示IM105-M6Q1B的最小可实现损耗。

逆变器级的效率计算如表1所示。本分析考虑了2电平3相逆变器,即总共六个设备。在标称负载下,IM105-M6Q1B的总效率增益比IKD2N7RC04高60.2%,比IPD1R60PFD280S高出近7%。在高负载条件下,与IKD1N5RC0和IPD5R04PFD60S相比,效率增益分别约为2.60%和280.7%。

硬件实验结果

本节讨论IM105-M6Q1B在外形尺寸(即功率密度)方面的其他优势。本文还比较分析了采用IKD04N60RC2和IM105-M6Q1B的类似设计的低功耗驱动板的无散热器输出功率能力。驱动器板的图像在图7中并排显示,以清楚地突出它们的差异。两款板均包括类似的电磁干扰(EMI)滤波器、二极管整流器、直流链路电容器和微控制器IMC101T-T038(iMOTIONIMC100电机控制器)。

两种设计都具有两个铜层和35μm铜走线厚度的布局。主要区别在于逆变器级。

采用IKD04N60RC2的驱动板需要TO-252封装中的3个分立式IGBT和一个全桥3相栅极驱动器IC,以构成一个两电平三相逆变器。另一方面,由于将半桥和栅极驱动器集成到QFN封装中,使用IM105-M6Q1B的电路板需要的空间要小得多。因此,该板的尺寸可以减小15%,从而提高功率密度。

低功耗消费类驱动应用(例如冰箱压缩机、循环泵等)通常具有开关频率(fsw)介于7.5和17kHz之间。这些应用主要是无散热器的,因为它们的低输出功率确保电源开关在其指定的热限值内运行。其最高允许外壳温度(Tc,max)如前所述,大致限制在110°C。

为了检查和分析变频器在测试条件下的性能,选择了典型的冰箱压缩机。图8显示了以冰箱压缩机为负载的实验室测试台。热像仪用于监控逆变器的顶部外壳温度。该控制方案采用英飞凌iMOTIONIMC101T-T038微控制器和隔离式调试探头iMOTIONLink实现。被测驱动器直接供应给直流母线,以避免任何电网电压变化或负载对电压的影响,并允许使用标准无源探头,而无需浮动测量设备。将无源探头连接到低侧功率器件,以测量器件的典型dv/dt行为。最后,在输出阶段连接一个电流探头以监测电机的电流。

应用了两种调制技术——一种空间矢量脉宽调制(SVPWM)具有七步,另一种具有五步(提供更低的开关损耗),如[6]中所述。实验试验条件列于表2中。对于所有实验条件,直流母线电压预设为310V,由高压直流电源单元提供。输出基频(fs)将冰箱压缩机配置为20Hz。环境温度(T一个)的室温约为25°C。未测量功率因数(PF)以避免附加寄生效应的任何影响。唯一的独立实验变量是调制幅度指数。调整调制幅度指数,直到达到逆变器附近的最高外壳温度,从而产生不同的允许相电流。这是使用开环控制方案实现的,在本例中为V/f控制,因为焦点仅集中在逆变器级上。这些实验提供了电路板最大输出功率能力的指示。

输出功率能力如图9所示。对于此图,输出功率的计算考虑了PF为0.75,调制幅度指数为105。很明显,IM6-M1Q04B能够提供比IKD60N2RC<>驱动板高出近两倍的功率,这也证明了功率密度的提高。在本案例研究中,将栅极电压提高到约V的额外好处GS=18.5V的输出功率比使用V的案例研究高出6%GS=15V。

最后,用于本案例研究的两个器件的典型dv/dt行为如图10和11所示。高端开关用HS表示,低边用LS表示。请注意,IKD04N60RC2的导通dv/dt被调谐为约6至7V/ns。

消费类驱动应用摘要

针对低功耗消费者驱动应用(即家用电器)新推出的能源标签指令强调了开发创新解决方案和采用新半导体技术以达到能源标签规模最高水平的重要性。本文介绍了英飞凌CoolSiCMOSFET在集成产品IM105-M6Q1B中的多项优势。

QFN封装尺寸小,仅为7mmx7mm,有助于设计具有更高功率密度的系统级解决方案。通过设计采用IM105-M6Q1B的驱动板,其尺寸比采用IKD15N04RC60的分立式解决方案小2%。IM105-M6Q1B还提供比IKD04N60RC2更出色的输出功率处理能力。此外,通过使用IM105-M6Q1B,逆变器效率可提高1%至2.7%。

台式机电源功率计算公式


台式机电源功率计算公式

电源本身的消耗和用电器的消耗基本上是成正比的,普通变压器的效率大约在百分之八十到八十五,开关电源的效率高于普通变压器,据此你可以大致推断电脑电源的消耗功率.
我来给你回答
电脑里面的电源额定功率大概是250w的样子
电脑开的程序东西越多,耗电量越大。但最大只能达到250w,
给你解释一下
一度电的概念:功率为1000w的电器运行一个小时所耗费的电量就是一度电。
也就是说你的电脑以250w的功率运行,需要开机4个小时才花费一度电,以一度电1元钱来算,你开机一个小时就0.25元。
电视机的功率一般100w左右
空调1000w以上
日光灯10w左右
白炽灯25w左右
电风扇30w左右
冰箱1500w左右
饮水机40w左右
台灯15w左右
热得快 1000w左右
电动车电机 800w左右
汽车100 0000w左右
有些主板上提供这些信息,你可以进BIOS里面查看实时各个配件使用功率,有些检测软件也提供这样的功能,另外电源实际输出功率是变化着的,玩FPS游戏时和浏览网页时的功率相差很大。
cpu80W左右,主板30W,硬盘20W,内存10W,如果你有加显卡,显卡100W左右
测出电流和电压,才能算出来。开的软件越多,越大功率也就越大。

台式机电源功率计算器


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  1、来自台式电脑电源的选择,首先是选钢品牌。名牌电源,品质好,故障率低,输出功率足,过载能力强,幅射低,保护电路完善,工作稳定,可靠性高,电源转换效若周菜京议吧呼说爱率高。建议选择航嘉、长城等等品牌。   2、台式电脑电源额定输出功率的估映论算,是显卡最大功耗+CP振因剂U功耗,乘以系数她弱间米2。   3、电源呀日么龙简重观如要求有良好的品质,电压稳定,纹波系数小,瞬时过载能力强,且适应于较宽的输入交流电压,至少是120V~260V。   4、注意电源铭牌上的参数积动专交紧脸侵手立,除了要了足够的额定输出功率外,需注意+12V1的输出电流,当使用主流独立显卡时,+1当控面苦跑皇2V的额定电流需防制大于17A或以上。   5、当计算整机功耗在350W左右时,若选择350W的电源,因为这种电源的+12V1的输出可能会低于15A,不能满足主流独显的电流需求,所以需往上跳一档进朝之节附今商刑西露其规行选择,如选额定400W输出功率的电源,就不会怎任周药东来起差有问题。

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