Métodos técnicos para reducir el consumo de energía de la fuente de alimentación conmutada de alta potencia.
A medida que la eficiencia energética y la protección del medio ambiente se vuelven cada vez más importantes, la gente tiene expectativas cada vez mayores sobre la eficiencia en espera de las fuentes de alimentación conmutadas. Los clientes exigen que los fabricantes de fuentes de alimentación proporcionen productos de fuentes de alimentación que cumplan con los estándares de energía verde, como BLUEANGEL, ENERGYSTAR y ENERGY2000. Los requisitos de la UE para las fuentes de alimentación conmutadas son exactos: para 20}05, el consumo de energía en espera de las fuentes de alimentación conmutadas con potencias nominales de 0,3W~15W, 15W~50W y 50W~75W debe ser inferior a 0,3W. 0,5W y 0,75W respectivamente.
En la actualidad, cuando la mayoría de las fuentes de alimentación conmutadas pasan de la carga nominal a la carga ligera y al estado de espera, la eficiencia energética cae drásticamente y la eficiencia del modo de espera no puede cumplir con los requisitos. Esto plantea nuevos desafíos a 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. Tomando como ejemplo una fuente de alimentación flyback, sus pérdidas operativas incluyen principalmente: 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 y el circuito funciona en modo DCM, por lo que la pérdida de conducción relacionada, la pérdida de rectificación secundaria, etc., son pequeñas. Las pérdidas en este momento son causadas principalmente por pérdidas de capacitancia parásitas y pérdidas de conmutación. Consiste en pérdidas por superposición y pérdidas por 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, proporcionales al número de veces que el dispositivo cambia cada vez. . Unidad de tiempo.
Métodos para mejorar la eficiencia en espera de la fuente de alimentación conmutada.
Según el análisis de pérdidas, se puede ver que cortar la resistencia de arranque, reducir la frecuencia de conmutación y reducir la cantidad de interruptores puede reducir las pérdidas en espera y mejorar la eficiencia en espera. Los métodos específicos incluyen: reducir la frecuencia del reloj; cambiar del modo de funcionamiento de alta frecuencia al modo de funcionamiento de baja frecuencia, como cambiar del modo cuasi-resonante (QuasiResonant, QR) a la modulación de ancho de pulso (PulseWidthModulation, PWM), cambiar de la modulación de ancho de pulso a la modulación de frecuencia de pulso (PulseFrequencyModulation). , GFP); Modo de pulso controlable (BurstMode).
Cortar la resistencia de arranque
Para una fuente de alimentación de retorno, el chip de control es alimentado por el devanado auxiliar después del arranque y la caída de voltaje a través de la resistencia de arranque es de aproximadamente 300 V. Suponiendo un valor de resistencia de arranque de 47kΩ, la disipación de potencia es cercana a 2W. Para mejorar la eficiencia en espera, el canal de resistencia debe cortarse después del inicio. TOPSWITCH, ICE2DS02G tiene un circuito de arranque especial en su interior, que puede apagar la resistencia después del arranque. Si el controlador no tiene un circuito de arranque dedicado, también puede conectar un condensador en serie con la resistencia de arranque, y la pérdida después del arranque se puede reducir gradualmente a cero. La desventaja es que la fuente de alimentación no puede reiniciarse por sí sola. El circuito no se puede reiniciar hasta que se desconecte el voltaje de entrada y se descargue el capacitor.
