Enfoque técnico para reducir el consumo de energía en fuentes de alimentación conmutadas de alta potencia
Con la creciente importancia de la eficiencia energética y la protección del medio ambiente, la gente espera cada vez más una alta eficiencia en espera de la fuente de alimentación conmutada, los clientes exigen que los fabricantes de fuentes de alimentación proporcionen productos de suministro de energía que cumplan con los estándares BLUEANGEL, ENERGYSTAR, ENERGY20{{9 }}0 y otros estándares de energía verde, y la Unión Europea sobre la fuente de alimentación conmutada: para 2005, la potencia nominal de 0,3W~15W, 15W~50W y 50W~75W fuente de alimentación conmutada, el consumo de energía en espera debe ser inferior a 0,3 W, 0,5 W y 0,75 W respectivamente.
La mayor parte de la fuente de alimentación actual cambia de la carga nominal a la carga ligera y al estado de espera, la eficiencia de la fuente de alimentación cae bruscamente y la eficiencia de espera no puede cumplir con los requisitos. Esto presenta un nuevo desafío para los ingenieros de diseño de fuentes de alimentación.
Análisis del consumo de energía de la fuente de alimentación conmutada.
Para reducir la pérdida en espera de la fuente de alimentación conmutada y mejorar la eficiencia en espera, primero debemos analizar la composición de la pérdida de la fuente de alimentación conmutada. En el caso de una fuente de alimentación flyback, por ejemplo, sus pérdidas operativas se manifiestan principalmente de la siguiente manera: Pérdida de conducción MOSFET Pérdida de conducción MOSFET
En el estado de espera, la corriente del circuito principal es pequeña, el tiempo de conducción del MOSFET es muy pequeño, el circuito funciona en el modo DCM, por lo que la pérdida de conducción relacionada, la pérdida del rectificador secundario es pequeña, en este momento, la pérdida se compone principalmente de pérdida de capacitancia parásita y pérdida de superposición de conmutación y pérdida de resistencia de arranque.
Pérdida por superposición de conmutación, pérdida del controlador PWM y su resistencia de arranque, pérdida del rectificador de salida, pérdida del circuito de protección de sujeción, pérdida del circuito de retroalimentación. Las primeras tres pérdidas son proporcionales a la frecuencia, es decir, el número de interruptores del dispositivo por unidad de tiempo es proporcional.
Mejorar la eficiencia en espera de cambiar los métodos de suministro de energía
Según el análisis de pérdidas, cortar la resistencia de arranque, reducir la frecuencia de conmutación, reducir la cantidad de conmutaciones puede reducir la pérdida en espera y mejorar la eficiencia en espera. Los métodos específicos son: reducir la frecuencia del reloj; cambiar del modo de funcionamiento de alta frecuencia al modo de funcionamiento de baja frecuencia, como el modo cuasi-resonante (QuasiResonant, QR) cambiando a modulación de ancho de pulso (PulseWidthModulation, PWM), cambio de modulación de ancho de pulso a modulación de frecuencia de pulso (PulseFrequencyModulation, PFM); Eficiencia en espera de la fuente de alimentación conmutable. GFP); Modo de pulso controlable (BurstMode).
Cortar la resistencia de arranque
Para la fuente de alimentación de retorno, el chip de control es alimentado por el devanado auxiliar después del inicio y la caída de voltaje en la resistencia de inicio es de aproximadamente 300 V. Para mejorar la eficiencia en espera, el canal de resistencia se debe cortar después del inicio y el ICE2DS02G tiene un circuito de inicio dedicado para apagar la resistencia después del inicio. Si el controlador no tiene un circuito de arranque especial, también puede arrancar la resistencia en serie con un condensador; la pérdida después del arranque se puede reducir gradualmente a cero. La desventaja es que la fuente de alimentación no puede reiniciarse sola, sólo desconectar el voltaje de entrada, de modo que el capacitor se descarga para iniciar el circuito nuevamente.
