Metode teknis untuk mengurangi konsumsi daya dari catu daya switching daya tinggi
Ketika efisiensi energi dan perlindungan lingkungan menjadi semakin penting, masyarakat memiliki ekspektasi yang semakin tinggi terhadap efisiensi peralihan pasokan listrik. Pelanggan mewajibkan produsen pasokan listrik untuk menyediakan produk pasokan listrik yang mematuhi standar energi ramah lingkungan seperti BLUEANGEL, ENERGYSTAR, dan ENERGY2000. Persyaratan UE untuk peralihan pasokan listrik sudah akurat: pada 2005, konsumsi daya siaga dari peralihan pasokan listrik dengan daya tetapan 0,3W~15W, 15W~50W, dan 50W~75W harus kurang dari 0,3W, 0,5W dan 0,75W masing-masing.
Saat ini, ketika sebagian besar catu daya switching berpindah dari beban terukur ke beban ringan dan keadaan siaga, efisiensi daya turun tajam, dan efisiensi siaga tidak dapat memenuhi persyaratan. Hal ini menimbulkan tantangan baru bagi para insinyur desain pasokan listrik.
Mengalihkan analisis konsumsi daya catu daya
Untuk mengurangi kerugian siaga dari catu daya switching dan meningkatkan efisiensi siaga, pertama-tama kita harus menganalisis komposisi kerugian catu daya switching. Mengambil contoh catu daya flyback, kerugian operasionalnya terutama mencakup: Kerugian konduksi MOSFET Kerugian konduksi MOSFET
Dalam keadaan siaga, arus rangkaian utama kecil, waktu konduksi MOSFET sangat kecil, dan rangkaian bekerja dalam mode DCM, sehingga kehilangan konduksi terkait, kehilangan rektifikasi sekunder, dll. Kerugian saat ini terutama disebabkan oleh kerugian kapasitansi parasit dan kerugian switching. Ini terdiri dari rugi-rugi yang tumpang tindih dan rugi-rugi resistor awal.
Kehilangan saklar yang tumpang tindih, pengontrol PWM dan resistor awal yang hilang, kehilangan penyearah keluaran, kehilangan sirkuit perlindungan penjepit, kehilangan sirkuit umpan balik, dll. Tiga kerugian pertama sebanding dengan frekuensi, yaitu sebanding dengan berapa kali perangkat beralih setiap kali . Satuan waktu.
Metode untuk meningkatkan efisiensi siaga peralihan catu daya
Berdasarkan analisis kerugian, terlihat bahwa memotong resistor start, mengurangi frekuensi switching, dan mengurangi jumlah sakelar dapat mengurangi kerugian siaga dan meningkatkan efisiensi siaga. Metode khusus meliputi: mengurangi frekuensi clock; beralih dari mode operasi frekuensi tinggi ke mode operasi frekuensi rendah, seperti beralih dari mode kuasi-resonansi (QuasiResonant, QR) ke modulasi lebar pulsa (PulseWidthModulation, PWM), beralih dari modulasi lebar pulsa ke modulasi frekuensi pulsa ( PulseFrequencyModulation). , PFM); Mode pulsa yang dapat dikontrol (BurstMode).
Potong resistor awal
Untuk catu daya flyback, chip kontrol ditenagai oleh belitan bantu setelah penyalaan, dan penurunan tegangan pada resistor penyalaan kira-kira 300V. Dengan asumsi nilai resistor startup 47kΩ, disipasi daya mendekati 2W. Untuk meningkatkan efisiensi siaga, saluran resistor harus diputus setelah penyalaan. TOPSWITCH, ICE2DS02G memiliki sirkuit startup khusus di dalamnya, yang dapat mematikan resistor setelah startup. Jika pengontrol tidak memiliki sirkuit start khusus, Anda juga dapat menghubungkan kapasitor secara seri dengan resistor awal, dan kerugian setelah start dapat dikurangi secara bertahap menjadi nol. Kekurangannya adalah power supply tidak bisa restart sendiri. Rangkaian tidak dapat dihidupkan ulang sampai tegangan masukan diputus dan kapasitor dilepaskan.
