Technické metody pro snížení spotřeby vysokovýkonového spínaného zdroje
Vzhledem k tomu, že energetická účinnost a ochrana životního prostředí nabývají na důležitosti, lidé stále více očekávají účinnost spínaných zdrojů v pohotovostním režimu. Zákazníci požadují, aby výrobci napájecích zdrojů dodávali produkty napájecích zdrojů, které splňují standardy zelené energie, jako jsou BLUEANGEL, ENERGYSTAR a ENERGY2000. Požadavky EU na spínané zdroje jsou přesné: do 2005 musí být spotřeba energie v pohotovostním režimu u spínacích zdrojů s jmenovitým výkonem 0,3W~15W, 15W~50W a 50W~75W nižší než 0,3W, 0,5W, respektive 0,75W.
V současné době, kdy většina spínaných zdrojů přechází z jmenovité zátěže do nízké zátěže a pohotovostního stavu, energetická účinnost prudce klesá a pohotovostní účinnost nemůže splňovat požadavky. To představuje nové výzvy pro konstruktéry napájecích zdrojů.
Analýza spotřeby spínaného zdroje
Abychom snížili ztrátu spínaného zdroje v pohotovostním režimu a zlepšili účinnost pohotovostního režimu, musíme nejprve analyzovat složení ztráty spínaného zdroje. Vezmeme-li jako příklad napájecí zdroj typu flyback, jeho provozní ztráty zahrnují zejména: ztráta vedení MOSFET ztráta vedení MOSFET
V pohotovostním stavu je proud hlavního obvodu malý, doba vedení MOSFET tuna je velmi malá a obvod pracuje v režimu DCM, takže související ztráta vedení, ztráta sekundárního usměrnění atd. jsou malé. Ztráty v tomto okamžiku jsou způsobeny především parazitními kapacitními ztrátami a spínacími ztrátami. Skládá se ze ztrát překrytím a ztrát spouštěcích rezistorů.
Ztráta překrytí spínače, PWM regulátor a ztráta jeho startovacího rezistoru, ztráta výstupního usměrňovače, ztráta ochranného obvodu svorky, ztráta zpětnovazebního obvodu atd. První tři ztráty jsou úměrné frekvenci, tedy úměrné počtu přepnutí zařízení pokaždé . Jednotka času.
Metody pro zlepšení pohotovostní účinnosti spínaných zdrojů napájení
Podle analýzy ztrát lze vidět, že odříznutí spouštěcího odporu, snížení spínací frekvence a snížení počtu spínačů může snížit ztráty v pohotovostním režimu a zlepšit účinnost pohotovostního režimu. Specifické metody zahrnují: snížení frekvence hodin; přepínání z vysokofrekvenčního provozního režimu do nízkofrekvenčního provozního režimu, jako je přepínání z kvazirezonančního režimu (QuasiResonant, QR) na pulzně šířkovou modulaci (PulseWidthModulation, PWM), přepínání z pulzně šířkové modulace na pulzně frekvenční modulaci ( PulseFrequencyModulation). , PFM); Ovladatelný pulzní režim (BurstMode).
Odřízněte startovací odpor
U napájení typu flyback je řídicí čip po spuštění napájen pomocným vinutím a úbytek napětí na spouštěcím odporu je přibližně 300 V. Za předpokladu hodnoty startovacího rezistoru 47 kΩ se ztrátový výkon blíží 2W. Aby se zvýšila účinnost pohotovostního režimu, musí být kanál rezistoru po spuštění odpojen. TOPSWITCH, ICE2DS02G má uvnitř speciální spouštěcí obvod, který dokáže po spuštění vypnout rezistor. Pokud regulátor nemá vyhrazený startovací obvod, můžete také zapojit kondenzátor do série se startovacím rezistorem a ztrátu po startu lze postupně snížit až na nulu. Nevýhodou je, že se napájecí zdroj nemůže sám restartovat. Obvod nelze restartovat, dokud není odpojeno vstupní napětí a vybit kondenzátor.
