Технические методы снижения энергопотребления в импульсных источниках питания большой мощности
С ростом важности энергоэффективности и защиты окружающей среды люди возлагают большие надежды на эффективность импульсных источников питания в режиме ожидания. Клиенты требуют, чтобы производители блоков питания предоставляли продукты питания, соответствующие стандартам экологически чистой энергетики, таким как BLUEANGEL, ENERGYSTAR и ENERGY200{{10}}. Однако ЕС требует, чтобы импульсные источники питания с номинальной мощностью 0,3 Вт-15Вт, 15 Вт-50Вт и 50 Вт-75Вт имели энергопотребление в режиме ожидания менее 0,3 Вт, 0,5 Вт, и 0,75 Вт соответственно к 2005 году.
В настоящее время, когда большинство импульсных источников питания переключаются с номинальной нагрузки на легкую нагрузку и режим ожидания, энергоэффективность резко падает, и эффективность режима ожидания не может соответствовать требованиям. Это ставит новые задачи перед инженерами-энергетиками.
Анализ энергопотребления импульсного источника питания
Чтобы уменьшить потери импульсных источников питания в режиме ожидания и повысить эффективность режима ожидания, первым шагом является анализ состава потерь импульсных источников питания. Если взять в качестве примера источник обратноходового питания, его эксплуатационные потери в основном проявляются как: Потеря проводимости MOSFET. Потеря проводимости MOSFET.
В режиме ожидания ток основной цепи мал, время проводимости MOSFET очень мало, и схема работает в режиме DCM, поэтому соответствующие потери проводимости и потери вторичного выпрямителя невелики. В настоящее время потери в основном состоят из паразитных потерь конденсатора, потерь перекрытия переключателей и потерь на сопротивление запуска.
Потери на перекрытие переключателей, потери ШИМ-контроллера и его пускового резистора, потери выходного выпрямителя, потери в цепи защиты зажима, потери в цепи обратной связи и т. д. Первые три потери пропорциональны частоте, то есть они пропорциональны количеству переключателей устройства на единицу. время.
Методы повышения эффективности импульсных источников питания в режиме ожидания
Согласно анализу потерь, отключение пускового резистора, уменьшение частоты переключения и уменьшение частоты переключения могут уменьшить потери в режиме ожидания и повысить эффективность режима ожидания. К конкретным методам относятся: снижение тактовой частоты; Переключение из высокочастотного режима работы в низкочастотный режим работы, например, переключение из режима квазирезонанса (QR) на широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) и переключение с широтно-импульсной модуляции на частотно-импульсную модуляцию (ЧИМ); В режиме серийной съемки.
Отрезаем пусковой резистор
Для обратноходового питания микросхема управления после запуска питается от вспомогательной обмотки, а падение напряжения на пусковом резисторе составляет около 300В. Установите значение пускового сопротивления 47 кОм и потребляйте мощность около 2 Вт. Для повышения эффективности режима ожидания канал сопротивления необходимо отключить после запуска. TOPSWITCH и ICE2DS02G имеют внутри специальную схему запуска, которая может отключать резистор после запуска. Если контроллер не имеет выделенной цепи запуска, конденсаторы также можно подключить последовательно с пусковым резистором, и потери после запуска постепенно уменьшатся до нуля. Недостаток заключается в том, что блок питания не может перезапуститься самостоятельно, а перезапуск схемы возможен только после отключения входного напряжения и разряда конденсатора.
