Approccio tecnico per ridurre il consumo energetico negli alimentatori switching ad alta potenza
Con la crescente importanza dell'efficienza energetica e della protezione ambientale, le persone si aspettano un'efficienza in standby sempre più elevata dagli alimentatori a commutazione, i clienti richiedono ai produttori di alimentatori di fornire prodotti di alimentazione che soddisfino gli standard BLUEANGEL, ENERGYSTAR, ENERGY20{{9 }}0 e altri standard sull'energia verde e l'Unione Europea sull'alimentatore switching: entro il 2005, la potenza nominale di 0,3 W~15 W, 15 W ~ 50 W e 50 W ~ 75 W alimentatore switching, il consumo energetico in standby deve essere inferiore rispettivamente a 0,3 W, 0,5 W e 0,75 W.
La maggior parte dell'attuale alimentatore commutato dal carico nominale al carico leggero e allo stato di standby, l'efficienza dell'alimentatore diminuisce drasticamente, l'efficienza di standby non può soddisfare i requisiti. Ciò rappresenta una nuova sfida per i progettisti di alimentatori.
Analisi dei consumi degli alimentatori switching
Per ridurre le perdite in standby dell'alimentatore a commutazione e migliorare l'efficienza in standby, dobbiamo prima analizzare la composizione delle perdite dell'alimentatore a commutazione. Nel caso di un alimentatore flyback, ad esempio, le sue perdite operative si manifestano principalmente come segue: Perdita di conduzione del MOSFET Perdita di conduzione del MOSFET
Nello stato di standby, la corrente del circuito principale è piccola, il tempo di conduzione del MOSFET è molto piccolo, il circuito funziona in modalità DCM, quindi la relativa perdita di conduzione, la perdita del raddrizzatore secondario è piccola, in questo momento la perdita è composta principalmente da perdita di capacità parassita e perdita di sovrapposizione di commutazione e perdita di resistenza all'avvio.
Perdita di sovrapposizione di commutazione, controller PWM e relativa perdita di resistenza di avviamento, perdita del raddrizzatore di uscita, perdita del circuito di protezione di bloccaggio, perdita del circuito di feedback. Le prime tre perdite sono proporzionali alla frequenza, cioè il numero di commutazioni del dispositivo per unità di tempo è proporzionale.
Migliorare l'efficienza in standby dei metodi di commutazione dell'alimentazione
Secondo l'analisi delle perdite, interrompere la resistenza di avvio, ridurre la frequenza di commutazione, ridurre il numero di commutazioni può ridurre la perdita in standby, migliorare l'efficienza in standby. I metodi specifici sono: ridurre la frequenza di clock; passaggio dalla modalità operativa ad alta frequenza alla modalità operativa a bassa frequenza, come la modalità quasi risonante (QuasiResonant, QR) passaggio alla modulazione di larghezza di impulso (PulseWidthModulation, PWM), modulazione di ampiezza di impulso passaggio alla modulazione di frequenza di impulso (PulseFrequencyModulation, PFM); efficienza di standby dell'alimentatore commutabile. PFM); Modalità impulso controllabile (BurstMode).
Interrompere la resistenza di avviamento
Per l'alimentatore flyback, il chip di controllo viene alimentato dall'avvolgimento ausiliario dopo l'avvio e la caduta di tensione sul resistore di avvio è di circa 300 V. Per migliorare l'efficienza in standby, il canale del resistore deve essere interrotto dopo l'avvio e l'ICE2DS02G dispone di un circuito di avvio dedicato per spegnere il resistore dopo l'avvio. Se il controller non dispone di un circuito di avvio speciale, è anche possibile avviare la resistenza in serie con un condensatore, la perdita dopo l'avvio può essere gradualmente ridotta a zero. Lo svantaggio è che l'alimentatore non può riavviarsi da solo, ma solo disconnettere la tensione di ingresso, in modo che il condensatore si scarichi per riavviare il circuito.
