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分析大功率開關電源技術,降低功耗

分析大功率開關電源技術,降低功耗

隨著我國能源管理效率和環保的日益發展重要,人們對開關控制電源系統待機工作效率以及期望水平越來越多越高,客戶可以要求學生電源設備制造商企業提供的電源進行產品能滿足 BLUEANGEL,ENERGYSTAR,ENERGY2000等綠色建筑能源技術標準,而歐盟對開關電源的要求是:到2005年,額定輸出功率為 0.3W~15W,15W~50W和50W~75W的開關電源,待機功耗需分別表示小于0.3W,0.5W和0.75W。開關電源廠家利用現代電力電子技術,控制開關管開通和關斷的時間比率,維持穩定輸出電壓的一種電源,開關電源一般由脈沖寬度調制控制IC和MOSFET構成。24V開關電源是高頻逆變開關電源中的一個種類。什么是24V開關電源 24V開關電源就是用通過電路控制開關管進行高速的導通與截止.將交流電提供給變壓器進行變壓轉化為高頻率的交流電。12V開關電源主要檢查300V上的大濾波 電容 、整流橋各 二極管 及開關管等部位,抗干擾電路出問題也會導致保險燒、發黑。需要注意的是:因開關管擊穿導致保險燒一般會把電流檢測 電阻 和電源控制芯片燒壞。負溫度系數熱敏電阻也很容易和保險一起被燒壞。

目前,大多數開關電源從額定負載轉換到輕負載和待機狀態時,電源效率急劇下降,待機效率不能滿足要求。 這對電源設計工程師提出了新的挑戰。

開關電源功耗分析

為了降低開關電源的待機損耗,提高待機效率,首先要分析開關電源損耗的構成。 以反激電源為例,其工作損耗主要表現為: mosfet 導電損耗

在待機狀態下,主回路電流較小時,MOSFET的導通時間ton非常小,該電路工作在DCM模式,所以導通損耗,此時相關的,和其他較小的次級整流的損失,主要是由寄生電容損失和開關損耗的損失和電阻損失開始重疊配置。

開關交疊損耗,PWM控制器技術及其工作啟動一個電阻損耗,輸出整流管損耗,箝位保護系統電路設計損耗,反饋控制電路損耗等。其中前三個部分損耗與頻率成正比關系,即與單位一定時間內器件開關使用次數成正比。

提高開關功率待命的效率

根據實際損耗進行分析結果可知,切斷啟動一個電阻,降低控制開關使用頻率,減小開關出現次數可減小待機損耗,提高產品待機效率。具體的方法有:降低內部時鐘信號頻率;由高頻信息工作管理模式可以切換至低頻部分工作發展模式,如準諧振結構模式(QuasiResonant,QR)切換至脈寬調制(PulseWidthModulation,PWM),脈寬調制方式切換至脈沖發生頻率不同調制(PulseFrequencyModulation,PFM;可控脈沖技術模式(BurstMode)。

切斷啟動電阻

對于反激電源,控制芯片在啟動后由輔助繞組供電,啟動電阻上的壓降約為300V。將啟動電阻設置為47kΩ,消耗近2W的功率,以提高待機效率,啟動后必須切斷電阻通道。 在TOPS WITCH,ICE2DS02G內部設置了一個特殊的啟動電路,以關閉啟動后的電阻。 如果控制器沒有特殊的啟動電路,也可以啟動電阻串聯電容,啟動后的損耗可以逐漸減小到零。 缺點是電源不能自行重啟,只斷開輸入電壓,使電容放電能再次啟動電路。

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