隨著能源效率和環(huán)保的日益重要,人們對(duì)開關(guān)電源待機(jī)效率期望越來(lái)越高,客戶要求電源制造商提供的電源產(chǎn)品滿足BLUEANGEL,ENERGYSTAR,ENERGY2000等綠色能源標(biāo)準(zhǔn),而歐盟對(duì)開關(guān)電源的要求是:到2005年,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.
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)。
開關(guān)電源功耗分析
要減少開關(guān)電源待機(jī)損耗,提高待機(jī)效率,首先要分析開關(guān)電源損耗的構(gòu)成。以反激式電源為例,其工作損耗主要表現(xiàn)為:MOSFET導(dǎo)通損耗MOSFET導(dǎo)通損耗。
待機(jī)狀態(tài),主電路電流較小,MOSFET導(dǎo)通時(shí)間TON很小,電路工作在DCM模式,故相關(guān)的導(dǎo)通損耗,次級(jí)整流管損耗等較小,比時(shí)損耗主要由寄生電容損耗和開關(guān)交疊損耗和啟動(dòng)電阻損耗構(gòu)成。
開關(guān)交疊損耗,PWM控制器及其啟動(dòng)電阻損耗,輸出整流管損耗,箝位保護(hù)電路損耗,反饋電路損耗等。其中前三個(gè)損耗與頻率成正比關(guān)系,即與單位時(shí)間內(nèi)器件開關(guān)次數(shù)成正比。
提高開關(guān)電源待機(jī)效率的方法
根據(jù)損耗分析可知,切斷啟動(dòng)電阻,降低開關(guān)頻率,減少開關(guān)次數(shù)可減少待機(jī)損耗,提高待機(jī)效率。具體的方法有:降低時(shí)鐘頻率;由高頻工作模式切換到低頻工作模式,如準(zhǔn)諧振模式(QuasiResonant ,QR)切換至脈寬調(diào)制(PulseWidthModulation,PWM),脈寬調(diào)制切換至脈沖頻率調(diào)制(PulseFrequencyModulation,PFM);可控脈沖模式(BurstMode).