大功率直流穩壓電(diàn)源降低功耗的技(jì )術方法
随着能(néng)源效率和環保的日益重要,人們對開關電(diàn)源待機效率期望越來越高,客戶要求電(diàn)源制造商(shāng)提供的電(diàn)源産(chǎn)品能(néng)滿足BLUEANGEL,ENERGYSTAR,ENERGY2000等綠色能(néng)源标準,而歐盟對開關電(diàn)源的要求是:到2005年,額定功率為(wèi)0.3W~15W,15W~50W和50W~75W的開關電(diàn)源,待機功耗需分(fēn)别小(xiǎo)于0.3W,0.5W和0.75W。
目前大多(duō)數開關電(diàn)源由額定負載轉入輕載和待機狀态時,電(diàn)源效率急劇下降,待機效率不能(néng)滿足要求。這就給電(diàn)源設計工(gōng)程師們提出了新(xīn)的挑戰。
開關電(diàn)源功耗分(fēn)析
要減小(xiǎo)開關電(diàn)源待機損耗,提高待機效率,首先要分(fēn)析開關電(diàn)源損耗的構成。以反激式電(diàn)源為(wèi)例,其工(gōng)作(zuò)損耗主要表現為(wèi):MOSFET導通損耗MOSFET導通損耗
在待機狀态,主電(diàn)路電(diàn)流較小(xiǎo),MOSFET導通時間ton很(hěn)小(xiǎo),電(diàn)路工(gōng)作(zuò)在DCM模式,故相關的導通損耗,次級整流管損耗等較小(xiǎo),此時損耗主要由寄生電(diàn)容損耗和開關交疊損耗和啓動電(diàn)阻損耗構成。
開關交疊損耗,PWM控制器及其啓動電(diàn)阻損耗,輸出整流管損耗,箝位保護電(diàn)路損耗,反饋電(diàn)路損耗等。其中(zhōng)前三個損耗與頻率成正比關系,即與單位時間内器件開關次數成正比。
提高開關電(diàn)源待機效率的方法
根據損耗分(fēn)析可(kě)知,切斷啓動電(diàn)阻,降低開關頻率,減小(xiǎo)開關次數可(kě)減小(xiǎo)待機損耗,提高待機效率。具(jù)體(tǐ)的方法有(yǒu):降低時鍾頻率;由高頻工(gōng)作(zuò)模式切換至低頻工(gōng)作(zuò)模式,如準諧振模式(QuasiResonant,QR)切換至脈寬調制(PulseWidthModulation,PWM),脈寬調制切換至脈沖頻率調制(PulseFrequencyModulation,PFM);可(kě)控脈沖模式(BurstMode)。
切斷啓動電(diàn)阻
對于反激式電(diàn)源,啓動後控制芯片由輔助繞組供電(diàn),啓動電(diàn)阻上壓降為(wèi)300V左右。設啓動電(diàn)阻取值為(wèi)47kΩ,消耗功率将近2W。要改善待機效率,必須在啓動後将該電(diàn)阻通道切斷。TOPSWITCH,ICE2DS02G内部設有(yǒu)專門的啓動電(diàn)路,可(kě)在啓動後關閉該電(diàn)阻。若控制器沒有(yǒu)專門啓動電(diàn)路,也可(kě)在啓動電(diàn)阻串接電(diàn)容,其啓動後的損耗可(kě)逐漸下降至零。缺點是電(diàn)源不能(néng)自重啓,隻有(yǒu)斷開輸入電(diàn)壓,使電(diàn)容放電(diàn)後才能(néng)再次啓動電(diàn)路。
上一個:三大類穩壓電(diàn)源的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)及其工(gōng)作(zuò)方式