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開關(guān)電源“待機(jī)功耗”問題怎么解決

發(fā)布時(shí)間:2019-05-29 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】隨著能源效率和環(huán)保的日益重要,人們對開關(guān)電源待機(jī)效率期望越來越高,客戶要求電源制造商提供的電源產(chǎn)品能滿足綠色能源標(biāo)準(zhǔn),而歐盟對開關(guān)電源的要求是:額定功率為0.3W~15W,15W~50W和50W~75W的開關(guān)電源,待機(jī)功耗需分別小于0.3W,0.5W和0.75W。而目前大多數(shù)開關(guān)電源由額定負(fù)載轉(zhuǎn)入輕載和待機(jī)狀態(tài)時(shí),電源效率急劇下降,待機(jī)效率不能滿足要求。這就給電源設(shè)計(jì)工程師們提出了新的挑戰(zhàn)。下面北京穩(wěn)固得電子工程師介紹一下開關(guān)電源“待機(jī)功耗”問題怎么解決?
 
一、輸入部分損耗
 
1、脈沖電流造成的共模電感T的內(nèi)阻損耗加大
 
適當(dāng)設(shè)計(jì)共模電感,包括線徑和匝數(shù)
 
2、放電電阻上的損耗
 
在符合安規(guī)的前提下加大放電電阻的組織
 
3、熱敏電阻上的損耗
 
在符合其他指標(biāo)的前提下減小熱敏電阻的阻值
 
開關(guān)電源“待機(jī)功耗”問題怎么解決
 
二、啟動(dòng)損耗
 
普通的啟動(dòng)方法,開關(guān)電源啟動(dòng)后啟動(dòng)電阻回路未切斷,此損耗持續(xù)存在
 
改善方法:恒流啟動(dòng)方式啟動(dòng),啟動(dòng)完成后關(guān)閉啟動(dòng)電路降低損耗。
 
開關(guān)電源“待機(jī)功耗”問題怎么解決
 
三、與開關(guān)電源工作相關(guān)的損耗
 
開關(guān)電源“待機(jī)功耗”問題怎么解決
 
四、鉗位電路損耗
 
開關(guān)電源“待機(jī)功耗”問題怎么解決
 
有放電電阻存在,mos開關(guān)管每次開關(guān)都會(huì)產(chǎn)生放電損耗
 
改善方法:用TVS鉗位如下圖,可免除電阻放電損耗(注意:此處只能降低電阻放電損耗,漏感能量引起的尖峰損耗是不能避免的)
 
開關(guān)電源“待機(jī)功耗”問題怎么解決
開關(guān)電源“待機(jī)功耗”問題怎么解決
 
當(dāng)然最根本的改善辦法是,降低變壓器漏感。
 
開關(guān)電源“待機(jī)功耗”問題怎么解決
 
五、供電繞組的損耗
 
電源芯片是需要一定的電流和電壓進(jìn)行工作的,如果Vcc供電電壓越高損耗越大。
 
改善方法:由于IC內(nèi)部消耗的電流是不變的,在保證芯片能在安全工作電壓區(qū)間的前提下盡量降低Vcc供電電壓!
 
開關(guān)電源“待機(jī)功耗”問題怎么解決
 
六、變壓器的損耗
 
由于待機(jī)時(shí)有效工作頻率很低,并且一般限流點(diǎn)很小,磁通變化小,磁芯損耗很小,對待機(jī)影響不大,但繞組損耗是不可忽略的。
 
變壓器繞組引起的損耗
 
繞組的層與層之間的分布電容的充放電損耗(分布電容在開關(guān)MOS管關(guān)斷時(shí)充電,在開關(guān)MOS管開通時(shí)放電引起的損耗。)
 
開關(guān)電源“待機(jī)功耗”問題怎么解決
 
當(dāng)測試mos管電流波形時(shí),剛開啟的時(shí)候有個(gè)電流尖峰主要由變壓器分布電容引起。
 
開關(guān)電源“待機(jī)功耗”問題怎么解決
 
改善方法:在繞組層與層之間加絕緣膠帶,來減少層間分布電容。
 
開關(guān)電源“待機(jī)功耗”問題怎么解決
 
七、開關(guān)管MOSFET上的損耗
 
mos損耗包括:導(dǎo)通損耗,開關(guān)損耗,驅(qū)動(dòng)損耗。其中在待機(jī)狀態(tài)下最大的損耗就是開關(guān)損耗。
 
改善辦法:降低開關(guān)頻率、使用變頻芯片甚至跳頻芯片(在空載或很輕負(fù)載的情況下芯片進(jìn)入間歇式振蕩)
 
開關(guān)電源“待機(jī)功耗”問題怎么解決
 
八、整流管上的吸收損耗
 
輸出整流管上的結(jié)電容與整流管的吸收電容在開關(guān)狀態(tài)下引起的尖峰電流反射到原邊回路上,引起的開關(guān)損耗。另外還有吸收電路上的電阻充放電引起的損耗。
 
改善方法:在其他指標(biāo)允許的前提下盡量降低吸收電容的容值,降低吸收電阻的阻值。
 
當(dāng)然還有整流管上的開關(guān)損耗、導(dǎo)通損耗和反向恢復(fù)損耗,這應(yīng)該在允許的情況下盡量選擇導(dǎo)通壓降低和反向恢復(fù)時(shí)間短的二極管。
 
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九、輸出反饋電路的損耗
 
開關(guān)電源“待機(jī)功耗”問題怎么解決
 
 
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