Технически методи за намаляване на консумацията на енергия от импулсно захранване с голяма мощност
Тъй като енергийната ефективност и опазването на околната среда стават все по-важни, хората имат все по-високи очаквания за ефективността в режим на готовност на импулсните захранвания. Клиентите изискват от производителите на захранващи устройства да предоставят захранващи продукти, които отговарят на стандартите за екологична енергия, като BLUEANGEL, ENERGYSTAR и ENERGY2000. Изискванията на ЕС за импулсни захранвания са точни: до 2005 г. консумацията на енергия в режим на готовност на импулсни захранвания с номинална мощност от 0,3W~15W, 15W~50W и 50W~75W трябва да бъде по-малка от 0,3W, 0,5W и 0,75W съответно.
Понастоящем, когато повечето импулсни захранвания преминават от номинално натоварване към леко натоварване и състояние на готовност, енергийната ефективност спада рязко и ефективността в режим на готовност не може да отговори на изискванията. Това поставя нови предизвикателства пред инженерите по проектиране на захранващи устройства.
Анализ на потреблението на импулсно захранване
За да намалим загубата в режим на готовност на импулсното захранване и да подобрим ефективността в режим на готовност, първо трябва да анализираме състава на загубата на импулсно захранване. Като вземем за пример захранване с обратно движение, неговите работни загуби включват главно: MOSFET загуба на проводимост MOSFET загуба на проводимост
В състояние на готовност токът на главната верига е малък, времето за проводимост на MOSFET е много малко и веригата работи в режим DCM, така че свързаните загуби на проводимост, вторични загуби от коригиране и т.н. са малки. Загубите в този момент са причинени главно от паразитни загуби на капацитет и загуби при превключване. Състои се от загуби при припокриване и загуби на пусков резистор.
Загуба при припокриване на превключвателя, загуба на PWM контролера и неговия начален резистор, загуба на изходен токоизправител, загуба на защитна верига на клема, загуба на верига на обратна връзка и т.н. Първите три загуби са пропорционални на честотата, тоест пропорционални на броя пъти, когато устройството превключва всеки път . Единица време.
Методи за подобряване на ефективността в режим на готовност на импулсно захранване
Според анализа на загубите може да се види, че прекъсването на стартовия резистор, намаляването на честотата на превключване и намаляването на броя на превключвателите може да намали загубите в режим на готовност и да подобри ефективността в режим на готовност. Специфичните методи включват: намаляване на тактовата честота; превключване от режим на работа с висока честота към режим на работа с ниска честота, като например превключване от квазирезонансен режим (QuasiResonant, QR) към модулация на ширината на импулса (PulseWidthModulation, PWM), превключване от модулация на ширината на импулса към модулация на честотата на импулса (PulseFrequencyModulation). , PFM); Контролируем импулсен режим (BurstMode).
Изрежете стартовия резистор
За обратно захранване контролният чип се захранва от спомагателната намотка след стартиране и спадът на напрежението върху стартовия резистор е приблизително 300V. Приемайки стойност на стартовия резистор от 47 kΩ, разсейването на мощността е близо до 2 W. За да се подобри ефективността в режим на готовност, резисторният канал трябва да бъде прекъснат след стартиране. TOPSWITCH, ICE2DS02G има специална схема за стартиране вътре, която може да изключи резистора след стартиране. Ако контролерът няма специална стартова верига, можете също да свържете кондензатор последователно с стартовия резистор и загубата след стартиране може постепенно да бъде намалена до нула. Недостатъкът е, че захранването не може да се рестартира. Веригата не може да бъде рестартирана, докато входното напрежение не бъде прекъснато и кондензаторът не се разреди.
