Métodos técnicos 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 tiene mayores expectativas sobre la eficiencia en espera de las fuentes de alimentación conmutadas. Los clientes exigen que los fabricantes de fuentes de alimentación proporcionen productos que cumplan con los estándares de energía verde, como BLUEANGEL, ENERGYSTAR y ENERGY200{{10}}. Sin embargo, la UE exige que las fuentes de alimentación conmutadas con una potencia nominal de 0,3 W-15W, 15 W-50W y 50 W-75W tengan un consumo de energía en espera inferior a 0,3 W, 0,5 W, y 0,75W, respectivamente, para 2005.
En la actualidad, cuando la mayoría de las fuentes de alimentación conmutadas cambian de carga nominal a carga ligera y modo de espera, la eficiencia energética cae drásticamente y la eficiencia de espera no puede cumplir con los requisitos. Esto plantea nuevos desafíos para los ingenieros de diseño energético.
Análisis del consumo de energía de la fuente de alimentación conmutada.
Para reducir la pérdida en espera de las fuentes de alimentación conmutadas y mejorar la eficiencia en espera, el primer paso es analizar la composición de las pérdidas de las fuentes de alimentación conmutadas. Tomando como ejemplo la fuente de alimentación de retorno, su pérdida operativa se manifiesta principalmente como: Pérdida de conducción MOSFET Pérdida de conducción MOSFET
En el modo de espera, la corriente del circuito principal es pequeña, el tiempo de conducción del MOSFET es muy pequeño y el circuito funciona en modo DCM, por lo que las pérdidas de conducción relacionadas y las pérdidas del rectificador secundario son pequeñas. En este momento, las pérdidas se componen principalmente de pérdidas parásitas de los condensadores, pérdidas por superposición de interruptores y pérdidas de resistencia de arranque.
Pérdida por superposición del interruptor, pérdida del controlador PWM y su resistencia de arranque, pérdida del rectificador de salida, pérdida del circuito de protección de la abrazadera, pérdida del circuito de retroalimentación, etc. Las primeras tres pérdidas son proporcionales a la frecuencia, es decir, son proporcionales al número de interruptores de dispositivo por unidad. tiempo.
Métodos para mejorar la eficiencia en espera de las fuentes de alimentación conmutadas
Según el análisis de pérdidas, cortar la resistencia de arranque, reducir la frecuencia de conmutación y reducir la frecuencia de conmutación puede reducir la pérdida en espera y mejorar la eficiencia en espera. Los métodos específicos incluyen: reducir la frecuencia del reloj; Cambie del modo de trabajo de alta frecuencia al modo de trabajo de baja frecuencia, como cambiar del modo cuasirresonante (QR) a la modulación de ancho de pulso (PWM) y de la modulación de ancho de pulso a la modulación de frecuencia de pulso (PFM); Modo de ráfaga.
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. Establezca el valor de resistencia inicial en 47k Ω y consuma casi 2W de energía. Para mejorar la eficiencia en espera, el canal de resistencia debe cortarse después del inicio. TOPSWITCH e ICE2DS02G tienen un circuito de arranque dedicado en su interior, que puede apagar la resistencia después del arranque. Si el controlador no tiene un circuito de arranque dedicado, los condensadores también se pueden conectar en serie con la resistencia de arranque, y la pérdida después del arranque puede disminuir gradualmente hasta cero. La desventaja es que la fuente de alimentación no puede reiniciarse por sí sola y el circuito solo se puede reiniciar después de desconectar el voltaje de entrada y descargar el capacitor.
