Methoden voor het verbeteren van de stand-by-efficiëntie van schakelende voeding
Sluit het opstarten af
Voor de flyback-voeding wordt de besturingschip na het opstarten van stroom voorzien door de hulpwikkeling en bedraagt de spanningsval over de startweerstand ongeveer 300 V. Ervan uitgaande dat de startweerstandswaarde 47k Ω is, is het stroomverbruik bijna 2W. Om de standby-efficiëntie te verbeteren, moet het weerstandskanaal na het opstarten worden afgesneden. TOPSWITCH, ICE2DS02G heeft een speciaal opstartcircuit binnenin dat de weerstand na het opstarten kan uitschakelen. Als de controller geen speciaal opstartcircuit heeft, kan er ook een condensator in serie worden geschakeld met de opstartweerstand, en kunnen de verliezen na het opstarten geleidelijk tot nul afnemen. Het nadeel is dat de voeding niet automatisch opnieuw kan opstarten en dat het circuit pas opnieuw kan worden opgestart nadat de ingangsspanning is uitgeschakeld en de condensator is ontladen.
Verlaag de klokfrequentie
De klokfrequentie kan geleidelijk afnemen of plotseling afnemen. Soepele afdaling verwijst naar de lineaire afname van de klokfrequentie die via een specifieke module wordt bereikt wanneer de feedback een bepaalde drempel overschrijdt.
Werkmodus wijzigen
QR → pWM: voor schakelende voedingen die in de hoogfrequente modus werken, kan het overschakelen naar de laagfrequente modus tijdens stand-by de stand-byverliezen verminderen. Voor quasi-resonante schakelende voedingen (die werken bij frequenties van enkele honderden kHz tot enkele MHz) kunnen ze bijvoorbeeld tijdens stand-by overschakelen naar de laagfrequente pulsbreedtemodulatiebesturingsmodus pWM (tientallen kHz). De IRIS40xx-chip verbetert de stand-by-efficiëntie door te schakelen tussen QR en PWM. Wanneer de voeding zich in een lichte belasting en in de standby-modus bevindt, is de spanning van de hulpwikkeling laag, is Q1 uitgeschakeld en kan het resonantiesignaal niet naar de FB-terminal worden verzonden. De FB-spanning is minder dan een drempelspanning in de chip en de quasi-resonante modus kan niet worden geactiveerd. De schakeling werkt dan in een regelmodus voor pulsbreedtemodulatie met een lagere frequentie. 2. pWM → pFM Voor schakelende voedingen die in pWM-modus werken met nominaal vermogen, kan de stand-by-efficiëntie ook worden verbeterd door over te schakelen naar pFM-modus, met een vaste inschakeltijd en aangepaste uitschakeltijd. Hoe lager de belasting, hoe langer de uitschakeltijd en hoe lager de werkfrequentie. Pas het stand-bysignaal toe op zijn pW/pin. Onder nominale belastingsomstandigheden bevindt deze pin zich op een hoog niveau en werkt het circuit in pWM-modus. Wanneer de belasting onder een bepaalde drempel komt, wordt deze pin naar een laag niveau getrokken en werkt het circuit in pFM-modus. Door te schakelen tussen pWM en pFM wordt de energie-efficiëntie tijdens lichte belasting en stand-by verbeterd. Door de klokfrequentie te verlagen en van bedrijfsmodus te wisselen, kan de standby-werkfrequentie worden verlaagd, kan de standby-efficiëntie worden verbeterd en kan de controller continu blijven draaien. Het vermogen is over het gehele belastingsbereik goed af te stellen. Zelfs wanneer de belasting van nul naar volledige belasting stijgt, kan deze snel reageren, en omgekeerd. De uitgangsspanningsval en overshoot worden beide binnen het toegestane bereik gehouden.
