Technische methoden voor het verminderen van het stroomverbruik van schakelende voedingen met hoog vermogen
Nu energie-efficiëntie en milieubescherming steeds belangrijker worden, hebben mensen steeds hogere verwachtingen van de stand-by-efficiëntie van schakelende voedingen. Klanten eisen van fabrikanten van voedingen dat ze voedingproducten leveren die voldoen aan groene energienormen, zoals BLUEANGEL, ENERGYSTAR en ENERGY2000. De vereisten van de EU voor schakelende voedingen zijn accuraat: tegen 2005 moet het energieverbruik in stand-bymodus van schakelende voedingen met een nominaal vermogen van 0,3W~15W, 15W~50W en 50W~75W minder dan 0,3W zijn. 0,5W en 0,75W respectievelijk.
Op dit moment, wanneer de meeste schakelende voedingen overgaan van nominale belasting naar lichte belasting en standby-status, daalt de energie-efficiëntie scherp en kan de standby-efficiëntie niet aan de eisen voldoen. Dit stelt nieuwe uitdagingen voor de ontwerpingenieurs van de stroomvoorziening.
Analyse van het stroomverbruik van de schakelende voeding
Om het standby-verlies van de schakelende voeding te verminderen en de standby-efficiëntie te verbeteren, moeten we eerst de samenstelling van het schakelende voedingverlies analyseren. Als we een flyback-voeding als voorbeeld nemen, omvatten de bedrijfsverliezen voornamelijk: MOSFET-geleidingsverlies MOSFET-geleidingsverlies
In de standby-status is de stroom in het hoofdcircuit klein, is de MOSFET-geleidingstijd ton erg klein en werkt het circuit in de DCM-modus, dus het bijbehorende geleidingsverlies, secundair rectificatieverlies, enz. Zijn klein. De verliezen op dit moment worden voornamelijk veroorzaakt door parasitaire capaciteitsverliezen en schakelverliezen. Het bestaat uit overlapverliezen en aanloopweerstandsverliezen.
Schakeloverlappingsverlies, verlies van PWM-controller en zijn startweerstand, verlies van uitgangsgelijkrichter, verlies van klembeveiligingscircuit, verlies van feedbackcircuit, enz. De eerste drie verliezen zijn evenredig met de frequentie, dat wil zeggen evenredig met het aantal keren dat het apparaat elke keer schakelt . Eenheid van tijd.
Methoden om de stand-by-efficiëntie van schakelende voeding te verbeteren
Uit de verliesanalyse blijkt dat het uitschakelen van de startweerstand, het verminderen van de schakelfrequentie en het verminderen van het aantal schakelaars de standby-verliezen kunnen verminderen en de standby-efficiëntie kunnen verbeteren. Specifieke methoden zijn onder meer: het verlagen van de klokfrequentie; overschakelen van hoogfrequente bedrijfsmodus naar laagfrequente bedrijfsmodus, zoals overschakelen van quasi-resonante modus (QuasiResonant, QR) naar pulsbreedtemodulatie (PulseWidthModulation, PWM), overschakelen van pulsbreedtemodulatie naar pulsfrequentiemodulatie (PulseFrequencyModulation). , PFM); Regelbare pulsmodus (BurstMode).
Schakel de startweerstand uit
Bij een flyback-voeding wordt de besturingschip na het opstarten van stroom voorzien door de hulpwikkeling, en bedraagt de spanningsval over de opstartweerstand ongeveer 300 V. Uitgaande van een opstartweerstandswaarde van 47kΩ, ligt de vermogensdissipatie dicht bij 2W. Om de standby-efficiëntie te verbeteren, moet het weerstandskanaal na het opstarten worden afgesloten. TOPSWITCH, ICE2DS02G heeft een speciaal opstartcircuit binnenin, dat de weerstand na het opstarten kan uitschakelen. Als de controller geen speciaal startcircuit heeft, kunt u ook een condensator in serie aansluiten met de startweerstand, en het verlies na het starten kan geleidelijk tot nul worden teruggebracht. Het nadeel is dat de voeding zichzelf niet kan herstarten. Het circuit kan pas opnieuw worden gestart nadat de ingangsspanning is uitgeschakeld en de condensator is ontladen.
