提高大功率可調(diào)開(kāi)關(guān)電源待機(jī)效率的方法
提高大功率可調(diào)開(kāi)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(kāi)關(guān)頻率,減小開(kāi)關(guān)次數(shù)可減小待機(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至低頻工作模式,如準(zhǔn)諧振模式(Quasi Resonant,QR)切換至脈寬調(diào)制(Pulse Width Modulation,PWM), 脈寬調(diào)制切換至脈沖頻率調(diào)制(Pulse Frequency Modulation, PFM);可控脈沖模式(Burst Mode)。
對(duì)于反激式電源,啟動(dòng)后控制芯片由輔助繞組供電,啟動(dòng)電阻上壓降為300V左右。設(shè)啟動(dòng)電阻取值為47kΩ,消耗功率將近2W。要改善待機(jī)效率,必須在啟動(dòng)后將該電阻通道切斷。TOPSWITCH,ICE2DS02G內(nèi)部設(shè)有專(zhuān)門(mén)的啟動(dòng)電路,可在啟動(dòng)后關(guān)閉該電阻。若控制器沒(méi)有專(zhuān)門(mén)啟動(dòng)電路,也可在啟動(dòng)電阻串接電容,其啟動(dòng)后的損耗可逐漸下降至零。缺點(diǎn)是電源不能自重啟,只有斷開(kāi)輸入電壓,使電容放電后才能再次啟動(dòng)電路。而圖1所示的啟動(dòng)電路,則可避免以上問(wèn)題,而且該電路功耗僅為0.03W。不過(guò)電路增加了復(fù)雜度和成本。
降低時(shí)鐘頻率。時(shí)鐘頻率可平滑下降或突降。平滑下降就是當(dāng)反饋量超過(guò)某一閾值,通過(guò)特定模塊,實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘頻率的線性下降。POWER公司的TOPSwitch-GX和SG公司的SG6848芯片內(nèi)置了這樣的模塊,能根據(jù)負(fù)載大小調(diào)節(jié)頻率,圖2所示是SG6848時(shí)鐘頻率與其反饋電流的關(guān)系。
突降實(shí)現(xiàn)方法以UCC3895為例,當(dāng)電源處于正常負(fù)載狀態(tài)時(shí),Q1導(dǎo)通,其時(shí)鐘周期為:
當(dāng)電源進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí),Q1關(guān)閉,時(shí)鐘周期增大為
即開(kāi)關(guān)頻率減小。開(kāi)關(guān)損耗降為降頻前的
(小于1)倍。L5991和Infineon公司的CoolSet F2系列已經(jīng)集成了該功能。
對(duì)于反激式電源,啟動(dòng)后控制芯片由輔助繞組供電,啟動(dòng)電阻上壓降為300V左右。設(shè)啟動(dòng)電阻取值為47kΩ,消耗功率將近2W。要改善待機(jī)效率,必須在啟動(dòng)后將該電阻通道切斷。TOPSWITCH,ICE2DS02G內(nèi)部設(shè)有專(zhuān)門(mén)的啟動(dòng)電路,可在啟動(dòng)后關(guān)閉該電阻。若控制器沒(méi)有專(zhuān)門(mén)啟動(dòng)電路,也可在啟動(dòng)電阻串接電容,其啟動(dòng)后的損耗可逐漸下降至零。缺點(diǎn)是電源不能自重啟,只有斷開(kāi)輸入電壓,使電容放電后才能再次啟動(dòng)電路。而圖1所示的啟動(dòng)電路,則可避免以上問(wèn)題,而且該電路功耗僅為0.03W。不過(guò)電路增加了復(fù)雜度和成本。
降低時(shí)鐘頻率。時(shí)鐘頻率可平滑下降或突降。平滑下降就是當(dāng)反饋量超過(guò)某一閾值,通過(guò)特定模塊,實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘頻率的線性下降。POWER公司的TOPSwitch-GX和SG公司的SG6848芯片內(nèi)置了這樣的模塊,能根據(jù)負(fù)載大小調(diào)節(jié)頻率,圖2所示是SG6848時(shí)鐘頻率與其反饋電流的關(guān)系。
突降實(shí)現(xiàn)方法以UCC3895為例,當(dāng)電源處于正常負(fù)載狀態(tài)時(shí),Q1導(dǎo)通,其時(shí)鐘周期為:
當(dāng)電源進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)時(shí),Q1關(guān)閉,時(shí)鐘周期增大為
即開(kāi)關(guān)頻率減小。開(kāi)關(guān)損耗降為降頻前的
(小于1)倍。L5991和Infineon公司的CoolSet F2系列已經(jīng)集成了該功能。
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