Τεχνική μέθοδος μείωσης της κατανάλωσης ρεύματος υψηλής ισχύος μεταγωγής
Προς το παρόν, όταν τα περισσότερα τροφοδοτικά μεταγωγής αλλάζουν από ονομαστικό φορτίο σε ελαφρύ φορτίο και κατάσταση αναμονής, η απόδοση τροφοδοσίας πέφτει απότομα και η απόδοση αναμονής δεν μπορεί να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις. Αυτό θέτει μια νέα πρόκληση για τους μηχανικούς σχεδιασμού τροφοδοτικών.
Ανάλυση κατανάλωσης ισχύος μεταγωγής τροφοδοσίας
Προκειμένου να μειωθεί η απώλεια αναμονής της τροφοδοσίας μεταγωγής και να βελτιωθεί η απόδοση αναμονής, θα πρέπει πρώτα να αναλυθεί η σύνθεση της απώλειας τροφοδοσίας μεταγωγής. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το τροφοδοτικό flyback, οι απώλειες λειτουργίας του είναι κυρίως οι εξής: Απώλεια αγωγιμότητας MOSFET.
Στην κατάσταση αναμονής, το ρεύμα του κύριου κυκλώματος είναι μικρό, ο χρόνος ενεργοποίησης του MOSFET είναι μικρός και το κύκλωμα λειτουργεί σε λειτουργία DCM, επομένως η σχετική απώλεια αγωγιμότητας και η απώλεια δευτερεύοντος ανορθωτή είναι μικρές. Αυτή τη στιγμή, η απώλεια αποτελείται κυρίως από απώλεια παρασιτικής χωρητικότητας, απώλεια επικάλυψης διακόπτη και απώλεια αντίστασης εκκίνησης.
Απώλεια επικάλυψης διακόπτη, ελεγκτής PWM και απώλεια αντίστασης εκκίνησης, απώλεια ανορθωτή εξόδου, απώλεια κυκλώματος προστασίας σφιγκτήρα, απώλεια κυκλώματος ανάδρασης κ.λπ. Μεταξύ αυτών, οι τρεις πρώτες απώλειες είναι ανάλογες της συχνότητας, δηλαδή των χρόνων μεταγωγής της συσκευής ανά μονάδα χρόνου.
Μέθοδοι βελτίωσης της απόδοσης αναμονής της τροφοδοσίας μεταγωγής
Σύμφωνα με την ανάλυση απώλειας, η αποκοπή της αντίστασης εκκίνησης, η μείωση της συχνότητας και των χρόνων μεταγωγής μπορεί να μειώσει την απώλεια αναμονής και να βελτιώσει την απόδοση αναμονής. Οι συγκεκριμένες μέθοδοι είναι: μείωση της συχνότητας ρολογιού. Μετάβαση από τη λειτουργία εργασίας υψηλής συχνότητας σε λειτουργία χαμηλής συχνότητας, όπως η λειτουργία QuasiResonant (QR) σε PulseWidthModulation (PWM) και τη διαμόρφωση πλάτους παλμού σε PulseFrequencyModulation (PFM). Ελεγχόμενη λειτουργία BurstMode.
Κόψτε την αντίσταση εκκίνησης
Για το τροφοδοτικό flyback, το τσιπ ελέγχου τροφοδοτείται από το βοηθητικό τύλιγμα μετά την εκκίνηση και η πτώση τάσης της αντίστασης εκκίνησης είναι περίπου 300 V V. Αφήστε την αντίσταση εκκίνησης να είναι 47 kΩ και η κατανάλωση ενέργειας είναι σχεδόν 2 W. Για να βελτιωθεί η απόδοση αναμονής, το κανάλι αντίστασης πρέπει να αποκοπεί μετά την εκκίνηση. Το TOPSWITCH, ICE2DS02G έχει ένα ειδικό κύκλωμα εκκίνησης στο εσωτερικό του, το οποίο μπορεί να απενεργοποιήσει την αντίσταση μετά την εκκίνηση. Εάν ο ελεγκτής δεν έχει ειδικό κύκλωμα εκκίνησης, ένας πυκνωτής μπορεί επίσης να συνδεθεί σε σειρά με την αντίσταση εκκίνησης και η απώλεια μετά την εκκίνηση μπορεί να μειωθεί σταδιακά στο μηδέν. Το μειονέκτημα είναι ότι η τροφοδοσία ρεύματος δεν μπορεί να επανεκκινήσει μόνη της και το κύκλωμα μπορεί να ξεκινήσει ξανά μόνο αφού αποσυνδεθεί η τάση εισόδου και εκφορτιστεί ο πυκνωτής.
