电源知识 “当前位置:”澳门电子游戏正规网站 > 电源知识

开关电源功耗分析及提高待机效率

来源:澳门电子游戏正规网站-【澳门十大正规网站】科技有      发布时间:2015-01-23     
      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。

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)。

  (一)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。

  (二)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。

  (三)切换工作模式

  1.QR→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。当电源处于轻载和待机时候,辅助绕组电压较小,Q1关断,谐振信号不能传输至FB端,FB电压小于芯片内部的一个门限电压,不能触发准谐振模式,电路则工作在更低频的脉宽调制控制模式。

  2.PWM→PFM

  对于额定功率时工作在PWM模式的开关电源,也可以通过切换至PFM模式提高待机效率,即固定开通时间,调节关断时间,负载越低,关断时间越长,工作频率也越低。图5是采用NS公司的LM2618控制的Buck转换器电路和分别采用PWM和PFM控制 方法 的效率比较曲线。由图可见,在轻载时采用PFM模式的电源效率明显大于采用PWM模式时的效率,且负载越低,PFM效率优势越明显。将待机信号加在其PW/引脚上,在额定负载条件下,该引脚为高电平,电路工作在PWM模式,当负载低于某个阈值时,该引脚被拉为低电平,电路工作在PFM模式。实现PWM和PFM的切换,也就提高了轻载和待机状态时的电源效率。

  通过降低时钟频率和切换工作模式实现降低待机工作频率,提高待机效率,可保持控制器一直在运作,在整个负载范围中,输出都能被妥善的调节。即使负载从零激增至满负载的情况下,能够快速反应,反之亦然。输出电压降和过冲值都保持在允许范围内。


澳门电子游戏正规网站大功率直流稳压电源研发生产单位。

推荐产品

更多产品

最热新闻

更多新闻
技术支持
电源知识
电源安装指导
电源使用常见故障
铅酸蓄电池
产品目录
直流可调稳压恒流开关电源
充电机充电电源系列产品
可逆变频电源
非标可调电源定制
产品相册
医疗电源
进口品牌/国内知名品牌代理
澳门电子游戏正规网站开关电源大清仓
服务与支持
及时为您解答疑惑解决产品疑问
请拨打咨询热线
027-89909066
欢迎来电咨询
联系澳门电子游戏正规网站
为您提供更多全方位的服务方案
页面版权所有:澳门电子游戏正规网站-【澳门十大正规网站】科技澳门电子游戏正规网站   鄂ICP备15020067号-1 网站地图    

大功率直流电源客服

大功率直流电源客服

大功率直流电源网站

客户服务热线

18008659058

18008659581

在线客服
XML 地图 | Sitemap 地图