电脑桌面
添加小米粒文库到电脑桌面
安装后可以在桌面快捷访问

提高开关电源待机效率VIP专享VIP免费

提高开关电源待机效率_第1页
提高开关电源待机效率_第2页
提高开关电源待机效率_第3页
第1页共7页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第1页共7页摘要:分析了开关电源待机损耗的构成,介绍了几种提高开关电源待机效率的方法。叙词:开关电源,待机效率,降频,可控脉冲模式Abstract:Thecomposingofstandbypowerlossofswitchmodepowersupply(SMPS)isanalyzed,andseveralwaystoimprovestandbyefficiencyofSMPSareintroduced.Keyword:SMPS,standbyefficiency,reducingfrequency,burstmode1引言随着能源效率和环保的日益重要,人们对开关电源待机效率期望越来越高,客户要求电源制造商提供的电源产品能满足BLUEANGEL,ENERGYSTAR,ENERGY2000等绿色能源标准,而欧盟对开关电源的要求是:到2005年,额定功率为0.3W~15W,15W~50W和50W~75W的开关电源,待机功耗需分别小于0.3W,0.5W和0.75W。而目前大多数开关电源由额定负载转入轻载和待机状态时,电源效率急剧下降,待机效率不能满足要求。这就给电源设计工程师们提出了新的挑战。2开关电源功耗分析要减小开关电源待机损耗,提高待机效率,首先要分析开关电源损耗的构成。以反激式电源为例,其工作损耗主要表现为:MOSFET导通损耗,MOSFET寄生电容损耗,开关交叠损耗,PWM控制器及其启动电阻损耗,输出整流管损耗,箝位保护电路损耗,反馈电路损耗等。其中前三个损耗与频率成正比关系,即与单位时间内器件开关次数成正比。在待机状态,主电路电流较小,MOSFET导通时间ton很小,电路工作在DCM模式,故相关的导通损耗,次级整流管损耗等较小,此时损耗主要由寄生电容损耗和开关交叠损耗和启动电阻损耗构成。3提高待机效率的方法根据损耗分析可知,切断启动电阻,降低开关频率,减小开关次数可减小待机损耗,提高待机效率。具体的方法有:降低时钟频率;由高频工作模式切换至低频工作模式,如准谐振模式(QuasiResonant,QR)切换至脉宽调制(PulseWidthModulation,PWM),脉宽调制切换至脉冲频率调制(PulseFrequencyModulation,PFM);可控脉冲模式(BurstMode)。3.1切断启动电阻对于反激式电源,启动后控制芯片由辅助绕组供电,启动电阻上压降为300V左右。设启动电阻取值为47kΩ,消耗功率将近2W。要改善待机效率,必须在启动后将该电阻通道切断。TOPSWITCH,ICE2DS02G内部设有专门的启动电路,可在启动后关闭该电阻。若控制器没有专门启动电路,也可在启动电阻串接电容,其启动后的损耗可逐渐下降至零。缺点是电源不能自重启,只有断开输入电压,使电容放电后才能再次启动电路。而图1所示的启动电路,则可避免以上问题,而且该电路功耗仅为0.03W。不过电路增加了复杂度和成本。第2页共7页第1页共7页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第2页共7页图1UC3842反激式电源启动电路3.2降低时钟频率时钟频率可平滑下降或突降。平滑下降就是当反馈量超过某一阈值,通过特定模块,实现时钟频率的线性下降。POWER公司的TOPSwitch-GX和SG公司的SG6848芯片内置了这样的模块,能根据负载大小调节频率,图2所示是SG6848时钟频率与其反馈电流的关系。图2SG6848反馈电流与时钟频率的关系突降实现方法如图3:以UCC3895为例,当电源处于正常负载状态时,Q1导通,其时钟周期为:当电源进入待机状态时,Q1关闭,时钟周期增大为即开关频率减小。开关损耗降为降频前的(小于1)倍。L5991和Infineon公司的CoolSetF2系列已经集成了该功能。第3页共7页第2页共7页编号:时间:2021年x月x日书山有路勤为径,学海无涯苦作舟页码:第3页共7页3.3切换工作模式3.3.1QR→PWM对于工作在高频工作模式的开关电源,在待机时切换至低频工作模式可减小待机损耗。例如,对于准谐振式开关电源(工作频率为几百kHz到几MHz),可在待机时切换至低频的脉宽调制控制模式PWM(几十kHz)。IRIS40xx芯片就是通过QR与PWM切换来提高待机效率的。图4是IRIS4015构成的反激式开关电源,重载时,辅助绕组电压大,R1分压大于0.6V,Q1导通,辅助准谐振信号经过D1,D2,R3,C2构成的延时电路到达IRIS4015的FB脚,内部比较器对该信号进行比较,电路工作在准谐振模式。当电源处于轻载和待机时候,辅助绕组电压较小,Q1关断,谐振信号...

1、当您付费下载文档后,您只拥有了使用权限,并不意味着购买了版权,文档只能用于自身使用,不得用于其他商业用途(如 [转卖]进行直接盈利或[编辑后售卖]进行间接盈利)。
2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。
3、如文档内容存在违规,或者侵犯商业秘密、侵犯著作权等,请点击“违规举报”。

碎片内容

确认删除?
VIP
微信客服
  • 扫码咨询
会员Q群
  • 会员专属群点击这里加入QQ群
客服邮箱
回到顶部