Tendencia de desarrollo de la tecnología de fuente de alimentación conmutada

May 18, 2023

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Tendencia de desarrollo de la tecnología de fuente de alimentación conmutada

 

La dirección de desarrollo de la fuente de alimentación conmutada es alta frecuencia, alta confiabilidad, bajo consumo, bajo nivel de ruido, antiinterferencias y modularización. Debido a que la tecnología clave de la fuente de alimentación conmutada es liviana, pequeña y delgada es de alta frecuencia, por lo que los principales fabricantes extranjeros de fuentes de alimentación conmutadas se comprometen a desarrollar sincrónicamente nuevos componentes de alta inteligencia, especialmente para mejorar la pérdida del dispositivo de rectificación secundario, y en Los materiales de oxígeno de hierro (Mn? Zn) para aumentar la innovación científica y tecnológica para mejorar el alto rendimiento magnético a alta frecuencia y gran densidad de flujo magnético (Bs), y la miniaturización del dispositivo también es una tecnología clave. La aplicación de la tecnología SMT ha hecho un gran progreso en la conmutación de fuentes de alimentación. Los componentes están dispuestos en ambos lados de la placa de circuito para garantizar que la fuente de alimentación conmutada sea liviana, pequeña y delgada. La alta frecuencia de la fuente de alimentación conmutada inevitablemente innovará la tecnología de conmutación PWM tradicional. La tecnología de conmutación suave de ZVS y ZCS se ha convertido en la tecnología principal de la fuente de alimentación conmutada, y la eficiencia de trabajo de la fuente de alimentación conmutada ha mejorado considerablemente. Para indicadores de alta confiabilidad, los fabricantes de fuentes de alimentación conmutadas en los Estados Unidos reducen el estrés en los dispositivos al reducir la corriente de funcionamiento y la temperatura de unión, lo que mejora en gran medida la confiabilidad de los productos. La modularización es la tendencia general en el desarrollo de fuentes de alimentación conmutadas. Las fuentes de alimentación modulares se pueden utilizar para formar sistemas de suministro de energía distribuidos, y los sistemas de suministro de energía redundantes N más 1 se pueden diseñar para lograr la expansión de la capacidad en modo paralelo. Teniendo como objetivo la desventaja del alto ruido de funcionamiento de la fuente de alimentación conmutada, si solo se busca la alta frecuencia, el ruido también aumentará en consecuencia, y el uso de la tecnología de circuito de conversión resonante parcial teóricamente puede lograr una alta frecuencia y reducir el ruido, pero algunos Hay Todavía existen problemas técnicos en la aplicación práctica de la tecnología de conversión resonante, por lo que aún queda mucho trabajo por hacer en este campo para que esta tecnología sea práctica. La innovación continua de la tecnología de electrónica de potencia hace que la industria de la fuente de alimentación conmutada tenga amplias perspectivas de desarrollo. Para acelerar el desarrollo de la industria de fuente de alimentación conmutada de mi país, debemos tomar el camino de la innovación tecnológica, salir del camino del desarrollo conjunto de la industria, la educación y la investigación con características chinas, y contribuir al rápido desarrollo de mi economía nacional del país.


El método para mejorar la eficiencia en espera de la fuente de alimentación conmutada


corte de inicio
Para la fuente de alimentación flyback, el devanado auxiliar alimenta el chip de control después del arranque, y la caída de voltaje en la resistencia de arranque es de aproximadamente 300 V. Suponiendo que la resistencia inicial es de 47kΩ, el consumo de energía es de casi 2W. Para mejorar la eficiencia en espera, este canal de resistencia debe cortarse después de la puesta en marcha. TOPSWITCH, ICE2DS02G tiene un circuito de arranque especial en el interior, que puede apagar la resistencia después del arranque. Si el controlador no tiene un circuito de arranque especial, también se puede conectar un condensador en serie con la resistencia de arranque, y la pérdida después del arranque puede caer gradualmente a cero. La desventaja es que la fuente de alimentación no puede reiniciarse sola y el circuito solo puede reiniciarse después de desconectar el voltaje de entrada para descargar el capacitor.


reducir la frecuencia del reloj
La frecuencia del reloj se puede reducir de forma suave o abrupta. La disminución suave significa que cuando la retroalimentación supera un cierto umbral, la frecuencia del reloj disminuye linealmente a través de un módulo específico.


cambiar el modo de trabajo
1. QR→pWM Para cambiar las fuentes de alimentación que funcionan en modo de alta frecuencia, cambiar al modo de baja frecuencia durante el modo de espera puede reducir la pérdida de espera. Por ejemplo, para una fuente de alimentación de conmutación cuasi-resonante (frecuencia de trabajo de varios cientos de kHz a varios MHz), se puede cambiar a un modo de control de modulación de ancho de pulso de baja frecuencia pWM (decenas de kHz) durante el modo de espera. El chip IRIS40xx mejora la eficiencia en espera al cambiar entre QR y pWM. Cuando la fuente de alimentación está bajo carga ligera y modo de espera, el voltaje del devanado auxiliar es pequeño, Q1 se apaga y la señal de resonancia no se puede transmitir al terminal FB. El voltaje FB es más bajo que un voltaje umbral dentro del chip, y el modo de cuasi-resonancia no se puede activar, y el circuito funciona a una frecuencia más baja. Modo de control PWM. 2. pWM→pFM Para fuentes de alimentación conmutadas que funcionan en modo pWM a potencia nominal, la eficiencia en espera también se puede mejorar cambiando al modo pFM, es decir, fijando el tiempo de encendido y ajustando el tiempo de apagado. Cuanto menor sea la carga, mayor será el tiempo de inactividad y mayor la frecuencia de funcionamiento. Bajo. Agregue la señal de espera a su pin pW/, en condiciones de carga nominal, el pin es alto, el circuito funciona en modo pWM, cuando la carga está por debajo de cierto umbral, el pin se baja, el circuito funciona en modo pFM. La realización de la conmutación entre pWM y pFM también mejora la eficiencia de la fuente de alimentación durante la carga ligera y el estado de espera. Al reducir la frecuencia del reloj y cambiar el modo de trabajo, se puede reducir la frecuencia de funcionamiento en espera, se puede mejorar la eficiencia en espera, el controlador se puede mantener en funcionamiento y la salida se puede regular adecuadamente en todo el rango de carga. Responde rápidamente incluso cuando la carga pasa de cero a plena carga y viceversa. Los valores de caída de voltaje de salida y sobreimpulso se mantienen dentro del rango permitido.


Modo de pulso controlable
El modo de pulso controlable (BurstMode), también conocido como modo de control de ciclo de salto (SkipCycleMode), se refiere a un determinado enlace del circuito controlado por una señal con un período mayor que el período de reloj del controlador pWM cuando está bajo carga ligera o en espera condiciones, de modo que el pWM El pulso de salida sea válido o no válido periódicamente, de modo que la eficiencia de la carga ligera y el modo de espera se pueda mejorar al reducir el número de interruptores y aumentar el ciclo de trabajo a una frecuencia constante. Esta señal se puede agregar al canal de retroalimentación, al canal de salida de señal pWM, al pin habilitado del chip pWM (como LM2618, L6565) o al módulo interno del chip (como NCp1200, FSD200, L6565 y chips de la serie TinySwitch).

 

3 Bench power supply

 

 

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