Műszaki módszerek a nagy teljesítményű kapcsolóüzemű tápegység energiafogyasztásának csökkentésére
Az energiahatékonyság és a környezetvédelem egyre fontosabbá válásával az emberek egyre magasabb elvárásokat támasztanak a kapcsolóüzemű tápegységek készenléti hatékonyságával szemben. Az ügyfelek megkövetelik a tápegység-gyártóktól, hogy olyan tápegységeket biztosítsanak, amelyek megfelelnek a zöld energia szabványoknak, például a BLUEANGEL, az ENERGYSTAR és az ENERGY2000. Az EU kapcsolóüzemű tápegységekre vonatkozó követelményei pontosak: 05. 2005-ig a 0,3W-15W, 15W-50W és 50W-75W névleges teljesítményű kapcsolóüzemű tápegységek készenléti energiafogyasztásának 0,3W-nál kisebbnek kell lennie, 0,5 W és 0,75 W.
Jelenleg, amikor a legtöbb kapcsolóüzemű tápegység névleges terhelésről kis terhelésű és készenléti állapotba vált át, az energiahatékonyság meredeken csökken, és a készenléti hatásfok nem felel meg a követelményeknek. Ez új kihívások elé állítja a tápegység-tervező mérnököket.
Kapcsoló tápegység energiafogyasztás elemzése
A kapcsolóüzemű tápegység készenléti veszteségének csökkentése és a készenléti hatásfok javítása érdekében először a kapcsolóüzemű tápegység veszteségének összetételét kell elemezni. Példaként egy flyback tápegységet véve az üzemi veszteségei főként a következőket tartalmazzák: MOSFET vezetési veszteség MOSFET vezetési veszteség
Készenléti állapotban a főáramkör kicsi, a MOSFET vezetési idő tonna nagyon kicsi, és az áramkör DCM módban működik, így kicsi a kapcsolódó vezetési veszteség, másodlagos egyenirányító veszteség stb. A veszteségeket ebben az időben főként parazita kapacitásveszteségek és kapcsolási veszteségek okozzák. Ez az átfedési veszteségekből és az indítóellenállás veszteségekből áll.
Kapcsolók átfedési vesztesége, PWM vezérlő és indítóellenállásának vesztesége, kimeneti egyenirányító vesztesége, bilincsvédő áramkör elvesztése, visszacsatoló áramkör vesztesége stb. Az első három veszteség arányos a frekvenciával, azaz arányos a készülék minden egyes alkalommal történő kapcsolásának számával . Időegység.
Módszerek a kapcsolóüzemű tápegység készenléti hatásfokának javítására
A veszteségelemzés szerint látható, hogy az indítóellenállás levágása, a kapcsolási frekvencia csökkentése, a kapcsolók számának csökkentése csökkentheti a készenléti veszteségeket és javíthatja a készenléti hatékonyságot. Speciális módszerek a következők: az órajel frekvencia csökkentése; váltás nagyfrekvenciás üzemmódról alacsony frekvenciájú üzemmódra, például kvázi rezonancia üzemmódról (QuasiResonant, QR) impulzusszélesség-modulációra (PulseWidthModulation, PWM), impulzusszélesség-modulációról impulzusfrekvencia-modulációra (PulseFrequencyModulation). , PFM); Szabályozható impulzus üzemmód (BurstMode).
Vágja le az indító ellenállást
Flyback tápegység esetén a vezérlő chipet a segédtekercs táplálja az indítás után, és az indítóellenálláson a feszültségesés körülbelül 300 V. 47 kΩ-os indítóellenállást feltételezve a teljesítményveszteség közel 2W. A készenléti hatásfok javítása érdekében az ellenállás csatornáját az indítás után le kell vágni. A TOPSWITCH, ICE2DS02G belsejében egy speciális indító áramkör található, amely indítás után kikapcsolhatja az ellenállást. Ha a vezérlőnek nincs dedikált indítóáramköre, kondenzátort is sorba köthet az indítóellenállással, és az indítás utáni veszteség fokozatosan nullára csökkenthető. Hátránya, hogy a tápegység nem tudja magát újraindítani. Az áramkört addig nem lehet újraindítani, amíg a bemeneti feszültséget le nem választják és a kondenzátort le nem merítik.
