Технический подход к снижению энергопотребления в импульсных источниках питания большой мощности
С растущей важностью энергоэффективности и защиты окружающей среды люди ожидают все более высокой эффективности в режиме ожидания от импульсного источника питания, клиенты требуют от производителей блоков питания предоставлять продукты питания, соответствующие требованиям BLUEANGEL, ENERGYSTAR, ENERGY20{{9 }}0 и другие стандарты экологически чистой энергии, а также Европейский Союз по импульсному источнику питания: к 2005 номинальная мощность 0,3–15 Вт, 15–50 Вт и 50–75 Вт. Импульсный источник питания, потребляемая мощность в режиме ожидания должна быть менее 0,3 Вт, 0,5 Вт и 0,75 Вт соответственно.
В большинстве случаев при переключении источника питания с номинальной нагрузки в состояние легкой нагрузки и ожидания эффективность источника питания резко падает, эффективность в режиме ожидания не может соответствовать требованиям. Это представляет собой новую задачу для инженеров-проектировщиков источников питания.
Анализ энергопотребления импульсного источника питания
Чтобы уменьшить потери импульсного источника питания в режиме ожидания и повысить эффективность режима ожидания, мы должны сначала проанализировать состав потерь импульсного источника питания. Например, в случае обратноходового источника питания его эксплуатационные потери в основном проявляются следующим образом: Потеря проводимости MOSFET. Потеря проводимости MOSFET.
В режиме ожидания ток основной цепи мал, время проводимости MOSFET очень мало, схема работает в режиме DCM, поэтому соответствующие потери проводимости, потери вторичного выпрямителя невелики, в это время потери в основном состоят из паразитные потери емкости, потери перекрытия при переключении и потери сопротивления при запуске.
Потери при переключении, потери ШИМ-контроллера и его пускового сопротивления, потери выходного выпрямителя, потери цепи защиты от зажима, потери цепи обратной связи. Первые три потери пропорциональны частоте, то есть пропорционально количеству переключений устройства в единицу времени.
Повышение эффективности режима ожидания за счет переключения методов электропитания
Согласно анализу потерь, отключите пусковое сопротивление, уменьшите частоту переключения, уменьшите количество переключений, чтобы уменьшить потери в режиме ожидания, повысить эффективность режима ожидания. Конкретные методы: уменьшить тактовую частоту; переход из высокочастотного режима работы в низкочастотный режим работы, например квазирезонансный режим (QuasiResonant, QR) переключение на широтно-импульсную модуляцию (PulseWidthModulation, PWM), переключение широтно-импульсной модуляции на импульсно-частотную модуляцию (PulseFrequencyModulation, PFM); переключаемый источник питания в режиме ожидания. ПФМ); Управляемый импульсный режим (BurstMode).
Отключение пускового резистора
Для обратноходового питания микросхема управления после запуска питается от вспомогательной обмотки, а падение напряжения на пусковом резисторе составляет около 300В. Чтобы повысить эффективность режима ожидания, канал резистора должен быть отключен после запуска, а ICE2DS02G имеет специальную схему запуска для отключения резистора после запуска. Если контроллер не имеет специальной схемы запуска, можно также включить резистор последовательно с конденсатором, потери после запуска можно постепенно свести к нулю. Недостаток заключается в том, что источник питания не может перезапуститься самостоятельно, а только отключить входное напряжение, чтобы разряд конденсатора снова запустил цепь.
