由於高頻條件下，變換器中的各元器件都存在一定的寄生參數，這些參數相互作用，將引起一系列複雜的電路工作模態變化過程，使電路的運行速度變慢，改變頻率的回響，這時產生的能量損耗被稱為寄生損耗。
基本介紹
- 中文名：寄生損耗
- 外文名：parasitic losses
- 領域：電力工業，無線電電子學
簡介,高頻變換器中主要的寄生損耗及來源分析,
簡介
能量由一種形式轉換為另一種形式時，不可避免的會伴有能量的損失。衡量能量利用有效率的指標稱之為能效。在提倡節能減排的現代社會，為了保證較高的生活品質，必須尋求能效提高之道。電能的套用在人類日常生活和工業生產等各個方面都不可或缺。通過減少用電時間來減少電能消耗是一種行之有效的方案；電力電子學更關注的是如何減少功率損耗，即如何提升電子設備的內部效率或改進工藝流程，來達到提高能效的最終目的。
寄生的含義是指原本沒有在電路的某個地方設計電阻、電容或電感，但由於一些電路元件本身的製造工藝和結構特性而形成的寄生電阻（如電感器本身的導線就有電阻），以及布線結構之間存在的互容或互感，就好像是寄生在元件內部或者布線之間，所以叫寄生電阻、寄生電容或寄生電感。
隨著頻率的不斷增高，電路中原來可以忽略的一些寄生參量開始作用。在高頻變換器中廣泛存在著一些寄生參數，由寄生參數造成的寄生損耗也越來越不容忽視。
寄生損耗使得電路很難達到理想的性能，阻礙電路的發展，因而減小寄生損失變得十分重要。
高頻變換器中主要的寄生損耗及來源分析
高頻變換器主要由功率電路和控制電路組成，其中功率電路主要由開關器件（肖特基二極體、絕緣柵雙極電晶體 IGBT 等）、高頻變壓器、電感、電容、電阻、散熱器和連線線組成；控制電路主要由電阻、電容、電感和 IC 構成，通常其元器件都焊接在印刷板上。高頻變換器的寄生參數主要有寄生電感、寄生電容和寄生電阻，研究表明，電力電子變換器工作頻率越高，這些寄生參數對電力電子變換器的 EMI 和可靠性的影響作用也越明顯，由寄生參數造成的寄生損耗也越來越不容忽視。
1、開關器件的寄生參數
目前廣為採用的開關器件多為半導體器件，其寄生參數主要取決於器件本身的設計構造。二極體的寄生參數包括：等效寄生電阻，內部引線導致造成的寄生電感，在 PN結附近形成的等效寄生電容(或是襯底電容)。
典型的高頻大功率開關器件 IGBT，是由MOSFET 和電晶體技術結合而成的複合型器件，結合了前者開關速度快、工作頻率高、熱穩定性好以及後者耐壓高、耐流大等優點，在電機控制、高頻開關電源，以及低速、低損耗的領域備受親睞。其寄生參數主要為①源極、門極和漏極的極間電容；②漏極電感、門極驅動等效電感以及源極電感；③管腳引線電感；④IGBT 在漏極與源極之間的寄生PNP 晶閘管。
2、高頻變壓器的寄生參數
高頻變壓器是隔離式電力電子變換器的核心環節之一，其寄生參數主要有高頻變壓器漏感和寄生電容，其中，漏感包括一次側和二次側的繞組間漏感；寄生電容則分為匝內和層間寄生電容。
3、電感、電容、電阻的寄生參數實際上，在高頻情況下，電感、電容和電阻都等效於一個電容、一個電感和一個電阻的串連，各自都存在著等效的寄生電感或寄生電容或寄生電阻。電阻和電感的寄生參數均與其自身的材料有關，電容則主要受諧振頻率的影響。
4、控制電路的PCB 板電力電子變換器印刷板上的印製導線之間相互耦合而形成了電感和電容等寄生參數，實際套用中，可重點考慮電路中具有高電流變化率（di/dt）的迴路和高電壓變化率（dv/dt）節點之間的連線線。
5、開關管與散熱器間的寄生電容在開關管功率較大時，開關管一般都需要加上散熱器，散熱器與開關管之間存在寄生電容。
6、導線的寄生參數
隨著頻率的升高，導線將逐漸由電阻特性變換為電感特性。一般工作在音頻範圍以上的導線均表現出電感特性，導線可等效為一個可以輻射 RF 能量的天線。
