開關調節器的效率（考慮交疊開關損耗）

　　交疊開關損耗（或稱為電壓電流重疊損耗），可以根據某時段內電壓電流的動態曲線按照上升電流和下降電壓的斜率進行計算。圖（a）示出了最 理想的曲線，但實際上它很難達到。

　　如圖 開關管的電壓電流重疊曲線

　　對于圖（a）所示的最理想狀態，在V導通時，電壓電流變化同時開始，同時結束。開關管V的電流從零上升到Io的同時，V上的電壓從最大值Udo下降到零。導通期間平均功率為，而整個周期的平均功率為（IoUdc/6）（TON/Ts）。

　　若考慮同樣的理想狀態，在V關斷時電流下降和電壓上升同時開始同時結束，則關斷損莽毛即電壓電流交疊損耗為，整個周期的平均功率為（IoUdc/6）（Toff/Ts）。

　　設Ton=Toff=T，則總開關損耗（關斷損耗與導通損耗之和）為Pac=（UdcIoT）/3Ts，而效率為

　　計算開關調節器（Buck）的效率并將它與線性調節器的效率進行比較是很有必要的。假設一個開關調節器（Buck）的參數為：輸人電壓48V；輸出電壓5 V；開關頻率為50kHz（Ts=20μs）。

　　若不考慮交疊開關損耗，且設開關時間T為0.3μs，則根據式（1-3）可得

　　若考慮開關損耗并設在圖（a）所示的最理想狀態的曲線下，且T=0.3μs，Ts=20μs，則由式（1-4）可得

　　若設在如圖（b）所示的最差狀態曲線（它更接近于實際情況）下，則開關調節器（Buck）的效率會降低。如圖（b）所示，V導通時，直流導通電流達到幅值Io，開關管的電壓一直保持為最大值（Udc），然后電壓才開始下降。電流上升時間Tcr接近于電壓下降時間Tvf,則導通損耗為

　　若設Tcr=TvT則P(Ton)=UdcIo(T/Ts)。

　　由圖（b）可知，V關斷期間，直到電壓上升到最大值Udc，在Tvr時間內電流保持最大值Io，而后電流才開始下降且在Tcf時間內下降到零，則總的開關損耗為

　　同樣，若設，則有。則總交疊損耗（導通損耗與關斷損耗之和）為

　　總損耗（直流損耗與交疊損耗之和）為

效率為

　　對于同樣工作于50 kHz，T=0.3μs，從48V降為5V的開關調節器（Buck），由式（1-7）可以得到其效率為

　　若使用線性調節器將48V降到5V，則由式（1-1）可知，其效率為Uo/Udc（max）,即5/48=10.4％。此效率太低，無法接受。