如何提高開關電源待機效率
發布時間:2012-12-07 責任編輯:Lynnjiao
【導讀】目前大多數開關電源由額定負載轉入輕載和待機狀態時,電源效率急劇下降,待機效率不能滿足要求。這就給電源設計工程師們提出了新的挑戰。
隨著能源效率和環保的日益重要,人們對開關電源待機效率期望越來越高,客戶要求電源製造商提供的電源產品能滿足BLUEANGEL,ENERGYSTAR,ENERGY2000等綠色能源標準,而歐盟對開關電源的要求是:到2005年,額定功率為0.3W~15W,15W~50W和50W~75W的開關電源,待機功耗需分別小於0.3W,0.5W和0.75W。
開關電源功耗分析
要減小開關電源待機損耗,提高待機效率,首先要分析開關電源損耗的構成。以反激式電源為例,其工作損耗主要表現為:MOSFET導通損耗MOSFET導通損耗
在待機狀態,主電路電流較小,MOSFET導通時間ton很小,電路工作在DCM模式,故相關的導通損耗,次級整流管損耗等較小,此時損耗主要由寄生電容損耗和開關交疊損耗和啟動電阻損耗構成。
開關交疊損耗,PWM控(kong)製(zhi)器(qi)及(ji)其(qi)啟(qi)動(dong)電(dian)阻(zu)損(sun)耗(hao),輸(shu)出(chu)整(zheng)流(liu)管(guan)損(sun)耗(hao),箝(qian)位(wei)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)損(sun)耗(hao),反(fan)饋(kui)電(dian)路(lu)損(sun)耗(hao)等(deng)。其(qi)中(zhong)前(qian)三(san)個(ge)損(sun)耗(hao)與(yu)頻(pin)率(lv)成(cheng)正(zheng)比(bi)關(guan)係(xi),即(ji)與(yu)單(dan)位(wei)時(shi)間(jian)內(nei)器(qi)件(jian)開(kai)關(guan)次(ci)數(shu)成(cheng)正(zheng)比(bi)。
提高開關電源待機效率的方法
根據損耗分析可知,切斷啟動電阻,降低開關頻率,減小開關次數可減小待機損耗,提高待機效率。具體的方法有:降低時鍾頻率;由高頻工作模式切換至低頻工作模式,如準諧振模式(QuasiResonant,QR)切換至脈寬調製(PulseWidthModulation,PWM),脈寬調製切換至脈衝頻率調製(PulseFrequencyModulation,PFM);可控脈衝模式(BurstMode)。
切斷啟動電阻
對於反激式電源,啟動後控製芯片由輔助繞組供電,啟動電阻上壓降為300V左右。設啟動電阻取值為47kΩ,消耗功率將近2W。要改善待機效率,必須在啟動後將該電阻通道切斷。TOPSWITCH,ICE2DS02G內nei部bu設she有you專zhuan門men的de啟qi動dong電dian路lu,可ke在zai啟qi動dong後hou關guan閉bi該gai電dian阻zu。若ruo控kong製zhi器qi沒mei有you專zhuan門men啟qi動dong電dian路lu,也ye可ke在zai啟qi動dong電dian阻zu串chuan接jie電dian容rong,其qi啟qi動dong後hou的de損sun耗hao可ke逐zhu漸jian下xia降jiang至zhi零ling。缺que點dian是shi電dian源yuan不bu能neng自zi重zhong啟qi,隻zhi有you斷duan開kai輸shu入ru電dian壓ya,使shi電dian容rong放fang電dian後hou才cai能neng再zai次ci啟qi動dong電dian路lu。
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