Technische benaderingen voor het verminderen van het stroomverbruik bij schakelende voedingen met hoog-vermogen
Momenteel, wanneer de meeste schakelende voedingen overschakelen van nominale belasting naar lichte belasting en standby-modus, daalt de energie-efficiëntie scherp en kan de standby-efficiëntie niet aan de eisen voldoen. Dit brengt nieuwe uitdagingen met zich mee voor energieontwerpers.
Analyse van het stroomverbruik van schakelende voeding
Om de standby-verliezen te verminderen en de standby-efficiëntie van geschakelde voedingen te verbeteren, is het noodzakelijk om eerst de samenstelling van de geschakelde voedingverliezen te analyseren. Als we de flyback-voeding als voorbeeld nemen, manifesteren de bedrijfsverliezen zich voornamelijk als MOSFET-geleidingsverlies en MOSFET-geleidingsverlies
In de standby-modus is de stroom in het hoofdcircuit laag, is de MOSFET-geleidingstijd ton klein en werkt het circuit in de DCM-modus, dus de bijbehorende geleidingsverliezen, secundaire gelijkrichterverliezen, enz. Zijn klein. Op dit moment bestaan de verliezen voornamelijk uit parasitaire capaciteitsverliezen, overlapverliezen in de schakelaars en verliezen aan de startweerstand.
Schakeloverlappingsverlies, PWM-controller en zijn startweerstandsverlies, uitgangsgelijkrichterbuisverlies, klembeveiligingscircuitverlies, feedbackcircuitverlies, enz. De eerste drie verliezen zijn direct evenredig met de frequentie, dat wil zeggen direct evenredig met het aantal apparaatschakelaars per tijdseenheid.
Methoden om de standby-efficiëntie van schakelende voeding te verbeteren
Volgens de analyse van verliezen kan het uitschakelen van de startweerstand, het verminderen van de schakelfrequentie en het verminderen van het aantal schakelaars de standby-verliezen verminderen en de standby-efficiëntie verbeteren. De specifieke methoden omvatten: het verlagen van de klokfrequentie; Overschakelen van werkmodus met hoge- frequentie naar werkmodus met lage- frequentie, zoals het overschakelen van quasi-resonante (QR) modus naar pulsbreedtemodulatie
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. Stel de startweerstand in op 47k Ω en verbruik bijna 2W aan stroom. Om de standby-efficiëntie te verbeteren, moet het weerstandskanaal na het starten worden afgesneden. TOPSWITCH, ICE2DS02G heeft een speciaal opstartcircuit 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.
