Τεχνικές μέθοδοι για τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας πηγών υψηλής ισχύος
Με την αυξανόμενη σημασία της ενεργειακής απόδοσης και της προστασίας του περιβάλλοντος, οι άνθρωποι έχουν υψηλότερες προσδοκίες για την απόδοση αναμονής των τροφοδοτικών μεταγωγής. Οι πελάτες απαιτούν από τους κατασκευαστές τροφοδοτικών να παρέχουν προϊόντα ενέργειας που πληρούν τα πρότυπα πράσινης ενέργειας, όπως τα BLUEANGEL, ENERGYSTAR και ENERGY200{{1{0}}. Ωστόσο, η ΕΕ απαιτεί τροφοδοτικά μεταγωγής με ονομαστική ισχύ 0,3W-15W, 15W-50W και 50W-75W για κατανάλωση ενέργειας σε κατάσταση αναμονής μικρότερη από 0,3W, 0,5W, και 0,75 W, αντίστοιχα, μέχρι το 2005.
Προς το παρόν, όταν τα περισσότερα τροφοδοτικά μεταγωγής αλλάζουν από ονομαστικό φορτίο σε ελαφρύ φορτίο και σε κατάσταση αναμονής, η απόδοση ισχύος πέφτει απότομα και η απόδοση αναμονής δεν μπορεί να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις. Αυτό θέτει νέες προκλήσεις για τους μηχανικούς σχεδιασμού ισχύος.
Ανάλυση κατανάλωσης ισχύος μεταγωγής τροφοδοσίας
Για να μειωθεί η απώλεια αναμονής των τροφοδοτικών μεταγωγής και να βελτιωθεί η απόδοση αναμονής, το πρώτο βήμα είναι η ανάλυση της σύνθεσης των απωλειών τροφοδοσίας μεταγωγής. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα το τροφοδοτικό flyback, η απώλεια λειτουργίας του εκδηλώνεται κυρίως ως: Απώλεια αγωγιμότητας MOSFET Απώλεια αγωγιμότητας MOSFET
Σε κατάσταση αναμονής, το ρεύμα του κύριου κυκλώματος είναι μικρό, ο τόνος του χρόνου αγωγιμότητας του MOSFET είναι πολύ μικρός και το κύκλωμα λειτουργεί σε λειτουργία DCM, επομένως οι σχετικές απώλειες αγωγιμότητας και οι απώλειες δευτερεύοντος ανορθωτή είναι μικρές. Αυτή τη στιγμή, οι απώλειες αποτελούνται κυρίως από απώλειες παρασιτικών πυκνωτών, απώλειες επικάλυψης διακόπτη και απώλειες αντίστασης εκκίνησης.
Απώλεια επικάλυψης διακόπτη, απώλεια ελεγκτή PWM και αντίσταση εκκίνησης, απώλεια ανορθωτή εξόδου, απώλεια κυκλώματος προστασίας σφιγκτήρα, απώλεια κυκλώματος ανάδρασης κ.λπ. Οι τρεις πρώτες απώλειες είναι ανάλογες της συχνότητας, δηλαδή είναι ανάλογες με τον αριθμό των διακοπτών συσκευής ανά μονάδα χρόνος.
Μέθοδοι για τη βελτίωση της απόδοσης αναμονής της εναλλαγής τροφοδοτικών
Σύμφωνα με την ανάλυση απώλειας, η αποκοπή της αντίστασης εκκίνησης, η μείωση της συχνότητας μεταγωγής και η μείωση της συχνότητας μεταγωγής μπορεί να μειώσει την απώλεια αναμονής και να βελτιώσει την απόδοση αναμονής. Οι συγκεκριμένες μέθοδοι περιλαμβάνουν: μείωση της συχνότητας ρολογιού. Μετάβαση από τη λειτουργία εργασίας υψηλής συχνότητας σε λειτουργία χαμηλής συχνότητας, όπως η εναλλαγή από τη λειτουργία QuasiResonant (QR) στη Διαμόρφωση πλάτους παλμού (PWM) και η εναλλαγή από τη διαμόρφωση πλάτους παλμού στη διαμόρφωση συχνότητας παλμών (PFM). BurstMode.
Κόψτε την αντίσταση εκκίνησης
Για την τροφοδοσία flyback, το τσιπ ελέγχου τροφοδοτείται από τη βοηθητική περιέλιξη μετά την εκκίνηση και η πτώση τάσης στην αντίσταση εκκίνησης είναι περίπου 300 V. Ρυθμίστε την τιμή αντίστασης εκκίνησης στα 47k Ω και καταναλώστε σχεδόν 2W ισχύος. Για να βελτιωθεί η απόδοση αναμονής, το κανάλι αντίστασης πρέπει να αποκοπεί μετά την εκκίνηση. Το TOPSWITCH και το ICE2DS02G διαθέτουν ένα αποκλειστικό κύκλωμα εκκίνησης μέσα, το οποίο μπορεί να απενεργοποιήσει την αντίσταση μετά την εκκίνηση. Εάν ο ελεγκτής δεν έχει αποκλειστικό κύκλωμα εκκίνησης, οι πυκνωτές μπορούν επίσης να συνδεθούν σε σειρά με την αντίσταση εκκίνησης και η απώλεια μετά την εκκίνηση μπορεί σταδιακά να μειωθεί στο μηδέν. Το μειονέκτημα είναι ότι το τροφοδοτικό δεν μπορεί να επανεκκινηθεί μόνο του και το κύκλωμα μπορεί να επανεκκινηθεί μόνο μετά την αποσύνδεση της τάσης εισόδου και την εκφόρτιση του πυκνωτή.
