Techniczne metody zmniejszania poboru mocy zasilaczy impulsowych dużej mocy
Ponieważ efektywność energetyczna i ochrona środowiska stają się coraz ważniejsze, ludzie mają coraz większe oczekiwania co do wydajności zasilaczy impulsowych w trybie gotowości. Klienci wymagają od producentów zasilaczy dostarczania produktów zasilających zgodnych ze standardami zielonej energii, takimi jak BLUEANGEL, ENERGYSTAR i ENERGY2000. Wymagania UE dotyczące zasilaczy impulsowych są dokładne: do 2005 pobór mocy w trybie czuwania zasilaczy impulsowych o mocach znamionowych 0,3 W ~ 15 W, 15 W ~ 50 W i 50 W ~ 75 W musi być mniejszy niż 0,3 W, Odpowiednio 0,5 W i 0,75 W.
Obecnie, gdy większość zasilaczy impulsowych przechodzi z obciążenia znamionowego do lekkiego obciążenia i stanu czuwania, wydajność energetyczna gwałtownie spada, a wydajność w trybie czuwania nie jest w stanie spełnić wymagań. Stawia to nowe wyzwania przed inżynierami projektującymi zasilacze.
Analiza poboru mocy zasilaczy impulsowych
Aby zmniejszyć straty w trybie czuwania zasilacza impulsowego i poprawić wydajność w trybie czuwania, musimy najpierw przeanalizować skład strat zasilania przełączającego. Biorąc za przykład zasilacz typu flyback, jego straty operacyjne obejmują głównie: Straty przewodzenia MOSFET-ów Straty przewodzenia MOSFET-ów
W stanie gotowości prąd obwodu głównego jest mały, czas przewodzenia MOSFET-a w tonach jest bardzo mały, a obwód działa w trybie DCM, więc związane z nim straty przewodzenia, straty wtórnego prostowania itp. są małe. Straty w tym momencie są spowodowane głównie pasożytniczymi stratami pojemnościowymi i stratami przełączania. Składa się ze strat nakładania się i strat rezystora rozruchowego.
Utrata nałożenia przełącznika, utrata kontrolera PWM i jego rezystora początkowego, utrata prostownika wyjściowego, utrata obwodu zabezpieczenia zacisków, utrata obwodu sprzężenia zwrotnego itp. Pierwsze trzy straty są proporcjonalne do częstotliwości, to znaczy proporcjonalne do liczby przełączeń urządzenia za każdym razem . Jednostka czasu.
Metody poprawy sprawności zasilacza impulsowego w trybie czuwania
Z analizy strat wynika, że odcięcie rezystora rozruchowego, zmniejszenie częstotliwości przełączania i zmniejszenie liczby przełączeń może zmniejszyć straty w trybie czuwania i poprawić wydajność w trybie czuwania. Konkretne metody obejmują: zmniejszenie częstotliwości zegara; przełączanie z trybu pracy wysokiej częstotliwości do trybu pracy niskiej częstotliwości, np. przełączanie z trybu quasi-rezonansowego (QuasiResonant, QR) na modulację szerokości impulsu (PulseWidthModulation, PWM), przełączanie z modulacji szerokości impulsu na modulację częstotliwości impulsu (PulseFrequencyModulation). , PFM); Kontrolowany tryb impulsowy (BurstMode).
Odetnij rezystor rozruchowy
W przypadku zasilacza typu flyback układ sterujący jest zasilany po uruchomieniu z uzwojenia pomocniczego, a spadek napięcia na rezystorze rozruchowym wynosi około 300 V. Zakładając wartość rezystora rozruchowego 47 kΩ, straty mocy są bliskie 2 W. Aby poprawić wydajność w trybie czuwania, po uruchomieniu należy odciąć kanał rezystora. TOPSWITCH, ICE2DS02G posiada wewnątrz specjalny obwód rozruchowy, który po uruchomieniu może wyłączyć rezystor. Jeżeli sterownik nie posiada dedykowanego obwodu rozruchowego można także podłączyć szeregowo z rezystorem rozruchowym kondensator i straty po uruchomieniu można stopniowo zredukować do zera. Wadą jest to, że zasilacz nie może sam się zrestartować. Obwodu nie można ponownie uruchomić, dopóki napięcie wejściowe nie zostanie odłączone, a kondensator nie zostanie rozładowany.
