峰值功率与平均功率——如何选择合适的转换器

　　许多工程师更喜欢选择具有充足“余量”的电源——在最坏的情况下，如果应用消耗 5W 的功率，那么将选择 10W 的电源。这背后的基本原理是，除了确保将来在应用电路中添加额外功能外，还有足够的备用电源容量来应对任何额外的负载，还需要一定的安全系数才能获得最大的可靠性。这些都是难以反驳的有力论据，但它并不总是设计电源的最有效方法。

　　对于大约超过 20% 的所有负载，效率过载图非常平坦，这很好，但在 50% 负载 (5W) 时，效率在 77% 和 81% 之间变化，具体取决于电源电压。在 100% 负载下，无论输入电压如何，效率都保持在 83% 不变。这种差异可能看起来并不显着，但 77% 的效率意味着 30% 的供应能量被浪费为热量，而 83% 的效率意味着只有 20% 被浪费——耗散功率显着降低。如果将电源替换为等效的 5W 额定部件，则无论电源电压如何，效率都将恒定为 83%。

　　此外，不仅其工作效率更高，而且5W部件的尺寸也比10W部件的尺寸小了将近一半；它也更便宜——双赢的局面。

　　峰值功率与平均功率

　　但是，我听到你说，峰值功率怎么样？在最坏情况下连续负载条件下运行的电源如何应对任何额外的短期峰值过载？

　　这里的关键词是“最坏情况”——在正常运行期间，负载通常会低于该功率需求。如果转换器在最坏情况负载下连续运行，它仍然可以轻松处理这个功率水平，尽管实际负载在实践中会少得多。这为转换器提供了一些“热余量”，以处理高于连续工作负载的短期峰值过载。

　　这里的一个重要数字是 PP——峰值输出功率。标称输出功率为 5W，但它实际上可以提供 6W 而不会触发过载保护。对于小于 120% 标称负载的过载，限制因素是转换器内部组件的内部温度。如果转换器在过载事件之间有足够的时间冷却，它就可以承受多次或循环过载，并仍然提供稳定的输出电压。

　　对于非常短、非常严重的过载事件，可以安装一个外部输出电容器以提供所需的峰值电流并阻止转换器进入过载保护状态。这对于无线连接微控制器等应用非常有用，在这些应用中，传输突发期间的电流峰值非常短，是高功率事件，但平均功耗要低得多。在这种情况下，可以设计电源以提供平均功率而不是峰值功率。