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選擇電源的一些細(xì)節(jié)
隨著直流電源效率和環(huán)保的日益重要,,人們對(duì)開(kāi)關(guān)電源待機(jī)效率期望越來(lái)越高,,客戶要求電源制造商提供的電源產(chǎn)品能滿足BLUEANGEL,,ENERGYSTAR,,ENERGY2000等綠色能源標(biāo)準(zhǔn),,而歐盟對(duì)開(kāi)關(guān)電源的要求是:到2005年,,額定功率為0.3W~15W,,15W~50W和50W~75W的開(kāi)關(guān)電源,待機(jī)功耗需分別小于0.3W,,0.5W和0.75W,。
目前大多數(shù)高壓開(kāi)關(guān)直流電源由額定負(fù)載轉(zhuǎn)入輕載和待機(jī)狀態(tài)時(shí),,電源效率急劇下降,待機(jī)效率不能滿足要求,。這就給電源設(shè)計(jì)工程師們提出了新的挑戰(zhàn),。開(kāi)關(guān)電源功耗分析
要減小可調(diào)開(kāi)關(guān)電源待機(jī)損耗,提高待機(jī)效率,,首先要分析開(kāi)關(guān)電源損耗的構(gòu)成,。以反激式電源為例,其工作損耗主要表現(xiàn)為:MOSFET導(dǎo)通損耗MOSFET導(dǎo)通損耗
在待機(jī)狀態(tài),,主電路電流較小,,MOSFET導(dǎo)通時(shí)間ton很小,電路工作在DCM模式,,故相關(guān)的導(dǎo)通損耗,,次級(jí)整流管損耗等較小,此時(shí)損耗主要由寄生電容損耗和開(kāi)關(guān)交疊損耗和啟動(dòng)電阻損耗構(gòu)成,。
開(kāi)關(guān)交疊損耗,,PWM控制器及其啟動(dòng)電阻損耗,輸出整流管損耗,,箝位保護(hù)電路損耗,,反饋電路損耗等。其中前三個(gè)損耗與頻率成正比關(guān)系,,即與單位時(shí)間內(nèi)器件開(kāi)關(guān)次數(shù)成正比,。
提高大功率開(kāi)關(guān)電源待機(jī)效率的方法
根據(jù)損耗分析可知,切斷啟動(dòng)電阻,,降低開(kāi)關(guān)頻率,,減小開(kāi)關(guān)次數(shù)可減小待機(jī)損耗,提高待機(jī)效率,。具體的方法有:降低時(shí)鐘頻率;由高頻工作模式切換至低頻工作模式,,如準(zhǔn)諧振模式(QuasiResonant,QR)切換至脈寬調(diào)制(PulseWidthModulation,,PWM),,脈寬調(diào)制切換至脈沖頻率調(diào)制(PulseFrequencyModulation,PFM);可控脈沖模式(BurstMode),。
切斷啟動(dòng)電阻
對(duì)于反激式直流穩(wěn)壓電源,,啟動(dòng)后控制芯片由輔助繞組供電,啟動(dòng)電阻上壓降為300V左右,。設(shè)啟動(dòng)電阻取值為47kΩ,,消耗功率將近2W。要改善待機(jī)效率,,必須在啟動(dòng)后將該電阻通道切斷,。TOPSWITCH,,ICE2DS02G內(nèi)部設(shè)有專(zhuān)門(mén)的啟動(dòng)電路,可在啟動(dòng)后關(guān)閉該電阻,。若控制器沒(méi)有專(zhuān)門(mén)啟動(dòng)電路,,也可在啟動(dòng)電阻串接電容,其啟動(dòng)后的損耗可逐漸下降至零,。缺點(diǎn)是電源不能自重啟,,只有斷開(kāi)輸入電壓,使電容放電后才能再次啟動(dòng)電路,。