Techniczne podejście do zmniejszania zużycia energii w zasilaczach impulsowych dużej mocy
Wraz ze wzrostem znaczenia efektywności energetycznej i ochrony środowiska ludzie oczekują coraz większej wydajności zasilaczy impulsowych w trybie czuwania, klienci wymagają od producentów zasilaczy dostarczania produktów zasilających spełniających wymagania BLUEANGEL, ENERGYSTAR, ENERGY20{{9 }}0 i inne standardy zielonej energii oraz Unia Europejska w sprawie zasilacza impulsowego: do 2005 moc znamionowa 0,3W~15W, 15W~50W i 50W~75W zasilacz impulsowy, pobór mocy w trybie gotowości powinien być mniejszy niż odpowiednio 0,3 W, 0,5 W i 0,75 W.
Większość bieżącego zasilacza przełączającego z obciążenia znamionowego do lekkiego obciążenia i stanu gotowości, wydajność zasilacza gwałtownie spada, wydajność w trybie gotowości nie może spełnić wymagań. Stanowi to nowe wyzwanie dla inżynierów projektujących 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 w trybie czuwania zasilacza impulsowego. Na przykład w przypadku zasilacza typu flyback jego straty operacyjne objawiają się głównie w następujący sposób: Straty w przewodzeniu MOSFET Straty w przewodzeniu MOSFET
W stanie czuwania prąd w obwodzie głównym jest mały, czas przewodzenia MOSFET-a w tonach jest bardzo mały, obwód działa w trybie DCM, więc związane z nim straty przewodzenia, straty w prostowniku wtórnym są małe, w tym momencie straty składają się głównie z pasożytnicza utrata pojemności i utrata nakładania się przełączania oraz utrata rezystancji rozruchowej.
Utrata nakładania się przełączania, utrata kontrolera PWM i jego rezystancji początkowej, utrata prostownika wyjściowego, utrata obwodu zabezpieczenia zaciskowego, utrata obwodu sprzężenia zwrotnego. Pierwsze trzy straty są proporcjonalne do częstotliwości, to znaczy, że liczba przełączeń urządzeń na jednostkę czasu jest proporcjonalna.
Popraw efektywność czuwania metod przełączania zasilania
Zgodnie z analizą strat, odetnij rezystancję początkową, zmniejsz częstotliwość przełączania, zmniejsz liczbę przełączeń, aby zmniejszyć straty w trybie czuwania, poprawić wydajność w trybie czuwania. Konkretne metody to: zmniejszenie częstotliwości zegara; przełączenie z trybu pracy wysokiej częstotliwości na tryb pracy niskiej częstotliwości, np. tryb quasi-rezonansowy (QuasiResonant, QR) przejście na modulację szerokości impulsu (PulseWidthModulation, PWM), przejście modulacji szerokości impulsu na modulację częstotliwości impulsu (PulseFrequencyModulation, PFM); wydajność przełączalnego zasilacza w trybie gotowości. PFM); Kontrolowany tryb impulsowy (BurstMode).
Odcięcie rezystora rozruchowego
W przypadku zasilania typu flyback układ sterujący jest zasilany po uruchomieniu z uzwojenia pomocniczego, a spadek napięcia na rezystorze rozruchowym wynosi około 300 V. Aby poprawić wydajność w trybie gotowości, kanał rezystora musi zostać odcięty po uruchomieniu, a ICE2DS02G ma dedykowany obwód rozruchowy do wyłączania rezystora po uruchomieniu. Jeżeli sterownik nie posiada specjalnego obwodu rozruchowego, można także włączyć rezystor szeregowo z kondensatorem, straty po starcie można stopniowo zredukować do zera. Wadą jest to, że zasilacz nie może sam się zrestartować, wystarczy odłączyć napięcie wejściowe, aby rozładować kondensator i ponownie uruchomić obwód.
