提高開(kāi)關(guān)電源待機(jī)效率的方法
(一)切斷啟動(dòng)電阻
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)有專門的啟動(dòng)電路,可在啟動(dòng)后關(guān)閉該電阻。若控制器沒(méi)有專門啟動(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。
(二)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。
(三)切換工作模式
1.對(duì)于工作在高頻工作模式的開(kāi)關(guān)電源,在待機(jī)時(shí)切換至低頻工作模式可減小待機(jī)損耗。例如,對(duì)于準(zhǔn)諧振式開(kāi)關(guān)電源(工作頻率為幾百kHz到幾MHz),可在待機(jī)時(shí)切換至低頻的脈寬調(diào)制控制模式PWM(幾十kHz)。
芯片就是通過(guò)QR與PWM切換來(lái)提高待機(jī)效率的。當(dāng)電源處于輕載和待機(jī)時(shí)候,輔助繞組電壓較小,Q1關(guān)斷,諧振信號(hào)不能傳輸至FB端,F(xiàn)B電壓小于芯片內(nèi)部的一個(gè)門限電壓,不能觸發(fā)準(zhǔn)諧振模式,電路則工作在更低頻的脈寬調(diào)制控制模式。
2.
對(duì)于額定功率時(shí)工作在PWM模式的開(kāi)關(guān)電源,也可以通過(guò)切換至PFM模式提高待機(jī)效率,即固定開(kāi)通時(shí)間,調(diào)節(jié)關(guān)斷時(shí)間,負(fù)載越低,關(guān)斷時(shí)間越長(zhǎng),工作頻率也越低。將待機(jī)信號(hào)加在其PW/引腳上,在額定負(fù)載條件下,該引腳為高電平,電路工作在PWM模式,當(dāng)負(fù)載低于某個(gè)閾值時(shí),該引腳被拉為低電平,電路工作在PFM模式。實(shí)現(xiàn)PWM和PFM的切換,也就提高了輕載和待機(jī)狀態(tài)時(shí)的電源效率。
通過(guò)降低時(shí)鐘頻率和切換工作模式實(shí)現(xiàn)降低待機(jī)工作頻率,提高待機(jī)效率,可保持控制器一直在運(yùn)作,在整個(gè)負(fù)載范圍中,輸出都能被妥善的調(diào)節(jié)。即使負(fù)載從零激增至滿負(fù)載的情況下,能夠快速反應(yīng),反之亦然。輸出電壓降和過(guò)沖值都保持在允許范圍內(nèi)。
(四)可控脈沖模式
可控脈沖模式,也可稱為跳周期控制模式是指當(dāng)處于輕載或待機(jī)條件時(shí),由周期比PWM控制器時(shí)鐘周期大的信號(hào)控制電路某一環(huán)節(jié),使得PWM的輸出脈沖周期性的有效或失效,這樣即可實(shí)現(xiàn)恒定頻率下通過(guò)減小開(kāi)關(guān)次數(shù),增大占空比來(lái)提高輕載和待機(jī)的效率。該信號(hào)可以加在反饋通道,PWM信號(hào)輸出通道,PWM芯片的使能引腳或者是芯片內(nèi)部模塊。
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)有專門的啟動(dòng)電路,可在啟動(dòng)后關(guān)閉該電阻。若控制器沒(méi)有專門啟動(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。
(二)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。
(三)切換工作模式
1.對(duì)于工作在高頻工作模式的開(kāi)關(guān)電源,在待機(jī)時(shí)切換至低頻工作模式可減小待機(jī)損耗。例如,對(duì)于準(zhǔn)諧振式開(kāi)關(guān)電源(工作頻率為幾百kHz到幾MHz),可在待機(jī)時(shí)切換至低頻的脈寬調(diào)制控制模式PWM(幾十kHz)。
芯片就是通過(guò)QR與PWM切換來(lái)提高待機(jī)效率的。當(dāng)電源處于輕載和待機(jī)時(shí)候,輔助繞組電壓較小,Q1關(guān)斷,諧振信號(hào)不能傳輸至FB端,F(xiàn)B電壓小于芯片內(nèi)部的一個(gè)門限電壓,不能觸發(fā)準(zhǔn)諧振模式,電路則工作在更低頻的脈寬調(diào)制控制模式。
2.
對(duì)于額定功率時(shí)工作在PWM模式的開(kāi)關(guān)電源,也可以通過(guò)切換至PFM模式提高待機(jī)效率,即固定開(kāi)通時(shí)間,調(diào)節(jié)關(guān)斷時(shí)間,負(fù)載越低,關(guān)斷時(shí)間越長(zhǎng),工作頻率也越低。將待機(jī)信號(hào)加在其PW/引腳上,在額定負(fù)載條件下,該引腳為高電平,電路工作在PWM模式,當(dāng)負(fù)載低于某個(gè)閾值時(shí),該引腳被拉為低電平,電路工作在PFM模式。實(shí)現(xiàn)PWM和PFM的切換,也就提高了輕載和待機(jī)狀態(tài)時(shí)的電源效率。
通過(guò)降低時(shí)鐘頻率和切換工作模式實(shí)現(xiàn)降低待機(jī)工作頻率,提高待機(jī)效率,可保持控制器一直在運(yùn)作,在整個(gè)負(fù)載范圍中,輸出都能被妥善的調(diào)節(jié)。即使負(fù)載從零激增至滿負(fù)載的情況下,能夠快速反應(yīng),反之亦然。輸出電壓降和過(guò)沖值都保持在允許范圍內(nèi)。
(四)可控脈沖模式
可控脈沖模式,也可稱為跳周期控制模式是指當(dāng)處于輕載或待機(jī)條件時(shí),由周期比PWM控制器時(shí)鐘周期大的信號(hào)控制電路某一環(huán)節(jié),使得PWM的輸出脈沖周期性的有效或失效,這樣即可實(shí)現(xiàn)恒定頻率下通過(guò)減小開(kāi)關(guān)次數(shù),增大占空比來(lái)提高輕載和待機(jī)的效率。該信號(hào)可以加在反饋通道,PWM信號(hào)輸出通道,PWM芯片的使能引腳或者是芯片內(nèi)部模塊。
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