Metode teknis untuk mengurangi konsumsi daya dari sumber listrik berdaya tinggi
Dengan semakin pentingnya efisiensi energi dan perlindungan lingkungan, masyarakat memiliki ekspektasi yang lebih tinggi terhadap efisiensi peralihan pasokan listrik. Pelanggan mewajibkan produsen pasokan listrik untuk menyediakan produk listrik yang memenuhi standar energi ramah lingkungan seperti BLUEANGEL, ENERGYSTAR, dan ENERGY200{{10}}. Namun, UE mewajibkan peralihan pasokan listrik dengan nilai daya 0,3W-15W, 15W-50W, dan 50W-75W agar memiliki konsumsi daya siaga kurang dari 0,3W, 0,5W, dan 0,75W, masing-masing, pada tahun 2005.
Saat ini, ketika sebagian besar catu daya switching beralih dari beban terukur ke beban ringan dan mode siaga, efisiensi daya turun tajam, dan efisiensi siaga tidak dapat memenuhi persyaratan. Hal ini menimbulkan tantangan baru bagi para insinyur desain tenaga listrik.
Analisis konsumsi daya dari switching catu daya
Untuk mengurangi rugi-rugi catu daya switching dan meningkatkan efisiensi siaga, langkah pertama yang dilakukan adalah menganalisis komposisi rugi-rugi catu daya switching. Mengambil contoh catu daya flyback, kerugian pengoperasiannya terutama diwujudkan sebagai: Kerugian konduksi MOSFET Kerugian konduksi MOSFET
Dalam mode siaga, arus rangkaian utama kecil, waktu konduksi MOSFET sangat kecil, dan rangkaian beroperasi dalam mode DCM, sehingga rugi-rugi konduksi terkait dan rugi-rugi penyearah sekunder kecil. Pada saat ini, kerugian terutama terdiri dari kerugian kapasitor parasit, kerugian tumpang tindih saklar, dan kerugian resistensi startup.
Kehilangan saklar yang tumpang tindih, kehilangan pengontrol PWM dan resistor awalnya, kehilangan penyearah keluaran, kehilangan sirkuit proteksi penjepit, kehilangan sirkuit umpan balik, dll. Tiga kerugian pertama sebanding dengan frekuensi, yaitu sebanding dengan jumlah sakelar perangkat per unit waktu.
Metode untuk Meningkatkan Efisiensi Siaga Peralihan Catu Daya
Menurut analisis kerugian, memotong resistor awal, mengurangi frekuensi peralihan, dan mengurangi frekuensi peralihan dapat mengurangi kehilangan siaga dan meningkatkan efisiensi siaga. Metode spesifiknya meliputi: mengurangi frekuensi clock; Beralih dari mode kerja frekuensi tinggi ke mode kerja frekuensi rendah, seperti peralihan dari mode QuasiResonant (QR) ke Modulasi Lebar Pulsa (PWM), dan peralihan dari Modulasi Lebar Pulsa ke Modulasi Frekuensi Pulsa (PFM); Mode rentetan.
Potong resistor awal
Untuk catu daya flyback, chip kontrol ditenagai oleh belitan bantu setelah penyalaan, dan penurunan tegangan pada resistor penyalaan adalah sekitar 300V. Tetapkan nilai resistansi awal ke 47k Ω dan konsumsi daya hampir 2W. Untuk meningkatkan efisiensi siaga, saluran resistensi harus diputus setelah startup. TOPSWITCH dan ICE2DS02G memiliki sirkuit start khusus di dalamnya, yang dapat mematikan resistor setelah start. Jika pengontrol tidak memiliki sirkuit start khusus, kapasitor juga dapat dihubungkan secara seri dengan resistor start, dan rugi-rugi setelah start dapat dikurangi secara bertahap menjadi nol. Kerugiannya adalah catu daya tidak dapat restart sendiri, dan rangkaian hanya dapat restart setelah tegangan input terputus dan kapasitor habis.
