Techniczne metody zmniejszania 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 gotowości i poprawić wydajność zasilaczy impulsowych w trybie gotowości, należy najpierw przeanalizować skład
straty zasilania w trybie przełączania. 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 MOSFET-u w tonach jest mały, a obwód działa w trybie DCM, więc związane z tym straty przewodzenia, straty prostownika wtórnego itp. są niewielkie. W tym momencie straty składają się głównie z pasożytniczych strat pojemności, strat nakładania się przełączników i strat 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 na jednostkę 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 o wysokiej-częstotliwości do trybu pracy o-niskiej częstotliwości, na przykład przełączanie z trybu quasi-rezonansowego (QR) na modulację szerokości impulsu (PWM) i przełączanie z modulacji szerokości impulsu na modulację częstotliwości impulsu (PFM); Kontrolowany tryb impulsowy (BurstMode).
Odetnij rezystor rozruchowy
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.
