Tehničke metode smanjenja utroška energije izvora energije velike snage
Uz sve veću važnost energetske učinkovitosti i zaštite okoliša, ljudi imaju veća očekivanja u pogledu učinkovitosti sklopnih izvora napajanja u stanju mirovanja. Kupci zahtijevaju od proizvođača napajanja da ponude proizvode za napajanje koji zadovoljavaju standarde zelene energije kao što su BLUEANGEL, ENERGYSTAR i ENERGY200{{10}}. Međutim, EU zahtijeva da prekidački izvori napajanja s nazivnom snagom od 0,3 W-15 W, 15 W -50 W i 50 W-75 W imaju potrošnju energije u stanju mirovanja manju od 0,3 W, 0,5 W, odnosno 0,75 W do 2005.
Trenutačno, kada se većina prekidačkih izvora napajanja prebaci s nazivnog opterećenja na malo opterećenje i stanje pripravnosti, učinkovitost napajanja naglo opada, a učinkovitost stanja pripravnosti ne može zadovoljiti zahtjeve. Ovo postavlja nove izazove za inženjere za projektiranje energije.
Analiza potrošnje energije sklopnog napajanja
Kako bi se smanjio gubitak prekidačkog napajanja u stanju mirovanja i poboljšala učinkovitost u stanju pripravnosti, prvi korak je analiza sastava gubitaka sklopnog napajanja. Uzimajući flyback napajanje kao primjer, njegov radni gubitak se uglavnom očituje kao: MOSFET gubitak kondukcije MOSFET gubitak kondukcije
U stanju pripravnosti struja glavnog strujnog kruga je mala, vrijeme provođenja MOSFET-a ton je vrlo malo, a krug radi u DCM načinu rada, tako da su povezani gubici provođenja i gubici sekundarnog ispravljača mali. U ovom trenutku gubici se uglavnom sastoje od parazitskih gubitaka kondenzatora, gubitaka preklapanja prekidača i gubitaka otpora pri pokretanju.
Gubitak preklapanja prekidača, gubitak PWM kontrolera i njegovog početnog otpornika, gubitak izlaznog ispravljača, gubitak u zaštitnom krugu stezaljke, gubitak u povratnom krugu, itd. Prva tri gubitka proporcionalna su frekvenciji, odnosno proporcionalna su broju sklopki uređaja po jedinici vrijeme.
Metode za poboljšanje učinkovitosti sklopnih izvora napajanja u stanju mirovanja
Prema analizi gubitaka, odsijecanje početnog otpornika, smanjenje frekvencije prebacivanja i smanjenje frekvencije prebacivanja može smanjiti gubitak u stanju mirovanja i poboljšati učinkovitost u stanju pripravnosti. Specifične metode uključuju: smanjenje frekvencije takta; Prebacivanje s visokofrekventnog načina rada na niskofrekventni način rada, kao što je prebacivanje s kvazirezonantnog (QR) načina rada na modulaciju širine pulsa (PWM) i prebacivanje s modulacije širine pulsa na modulaciju frekvencije pulsa (PFM); BurstMode.
Odrežite početni otpornik
Za flyback napajanje, kontrolni čip se napaja iz pomoćnog namota nakon pokretanja, a pad napona na otporniku za pokretanje je oko 300 V. Postavite početnu vrijednost otpora na 47 k Ω i potrošite gotovo 2 W snage. Kako bi se poboljšala učinkovitost pripravnog stanja, otporni kanal mora biti odsječen nakon pokretanja. TOPSWITCH i ICE2DS02G imaju poseban krug za pokretanje unutar, koji može isključiti otpornik nakon pokretanja. Ako regulator nema namjenski krug za pokretanje, kondenzatori se također mogu spojiti u seriju s otpornikom za pokretanje, a gubitak nakon pokretanja može se postupno smanjiti na nulu. Nedostatak je što se napajanje ne može samo ponovno pokrenuti, a strujni krug se može ponovno pokrenuti samo nakon isključivanja ulaznog napona i pražnjenja kondenzatora.
