Techniczne podejścia do redukcji zużycia energii w zasilaczach impulsowych dużej-mocy
Obecnie, gdy większość zasilaczy impulsowych przełącza się z obciążenia znamionowego na lekkie obciążenie i tryb czuwania, wydajność energetyczna gwałtownie spada, a wydajność w trybie czuwania nie jest w stanie spełnić wymagań. Stwarza to nowe wyzwania dla inżynierów zajmujących się projektowaniem systemów zasilania.
Analiza poboru mocy zasilacza impulsowego
Aby zmniejszyć straty w trybie czuwania i poprawić wydajność zasilaczy impulsowych w trybie czuwania, należy najpierw przeanalizować skład strat zasilania w trybie czuwania. Biorąc za przykład zasilacz typu flyback, jego straty operacyjne objawiają się głównie jako utrata przewodzenia MOSFET i utrata przewodzenia MOSFET
W trybie czuwania prąd w obwodzie głównym jest niski, czas przewodzenia tranzystora MOSFET jest mały, a obwód działa w trybie DCM, więc związane z nim straty przewodzenia, straty prostownika wtórnego itp. są niewielkie. W tym momencie straty składają się głównie z pasożytniczych strat pojemności, strat na nakładaniu się przełączników i strat w rezystancji początkowej.
Strata nałożenia przełączania, utrata kontrolera PWM i jego rezystora początkowego, utrata wyjściowej lampy prostowniczej, utrata obwodu zabezpieczenia zacisków, utrata obwodu sprzężenia zwrotnego itp. Pierwsze trzy straty są wprost proporcjonalne do częstotliwości, to znaczy wprost proporcjonalne do liczby przełączeń urządzenia w jednostce czasu.
Metody poprawy wydajności zasilacza impulsowego w trybie gotowości
Z analizy strat wynika, że odcięcie rezystora rozruchowego, zmniejszenie częstotliwości przełączania i zmniejszenie liczby przełączeń może zmniejszyć straty w trybie czuwania i poprawić efektywność czuwania. Konkretne metody obejmują: zmniejszenie częstotliwości zegara; Przełączanie z trybu pracy wysokiej-częstotliwości na tryb pracy-niskiej częstotliwości, na przykład przełączanie z trybu quasi-rezonansowego (QR) na modulację szerokości impulsu
W przypadku zasilania typu flyback układ sterujący jest zasilany po uruchomieniu z uzwojenia pomocniczego, a spadek napięcia na rezystorze rozruchowym wynosi około 300 V. Ustaw rezystancję początkową na 47 kΩ i pobierz prawie 2W mocy. Aby poprawić wydajność w trybie gotowości, po uruchomieniu należy odciąć kanał oporowy. TOPSWITCH, ICE2DS02G posiada wewnątrz dedykowany obwód rozruchowy, który może wyłączyć rezystor po uruchomieniu. Jeżeli sterownik nie posiada dedykowanego obwodu rozruchowego, można także podłączyć szeregowo z rezystorem rozruchowym kondensator, a straty po uruchomieniu mogą stopniowo spadać do zera. Wadą jest to, że zasilacz nie może zostać automatycznie uruchomiony ponownie, a ponowne uruchomienie obwodu możliwe jest dopiero po odłączeniu napięcia wejściowego i rozładowaniu kondensatora.
