Métodos técnicos para reduzir o consumo de energia de fontes de alimentação de comutação de alta potência
Análise do consumo de energia da fonte de alimentação de comutação
Para reduzir as perdas de espera e melhorar a eficiência de espera das fontes de alimentação do modo de comutador, é necessário primeiro analisar a composição das perdas da fonte de alimentação do modo de comutador. Tomando a fonte de alimentação Flyback como exemplo, suas perdas operacionais são manifestadas principalmente como perda de condução MOSFET e perda de condução do MOSFET
No modo de espera, a corrente principal do circuito é pequena, o tempo de condução do MOSFET é muito pequeno e o circuito funciona bem
fazer
No modo DCM, as perdas de condução relacionadas, as perdas secundárias do retificador etc. são relativamente pequenas. Nesse momento, as perdas são compostas principalmente por perdas parasitárias de capacitância, perdas de sobreposição de comutador e perdas de resistência inicial.
A perda de sobreposição de comutação, controlador PWM e sua perda de resistor de partida, perda de tubo de retificador de saída, perda de circuito de proteção de grampos, perda de circuito de feedback etc. As três primeiras perdas são diretamente proporcionais à frequência, ou seja, diretamente proporcional ao número de interruptores de dispositivo por unidade de tempo.
Métodos para melhorar a eficiência de espera da fonte de alimentação
De acordo com a análise de perdas, o corte do resistor de partida, reduzindo a frequência de comutação e diminuindo o número de interruptores pode reduzir as perdas de espera e melhorar a eficiência do modo de espera. Os métodos específicos incluem: redução da frequência do relógio; Mudança do modo de trabalho de alta frequência para o modo de trabalho de baixa frequência, como a troca do modo quase ressonante (QR) para a modulação da largura de pulso (PWM), alternando da modulação da largura de pulso para a modulação de frequência de pulso (PFM); Modo de pulso controlável (modo de burst).
Corte o resistor de partida
Para fonte de alimentação Flyback, o chip de controle é alimentado pelo enrolamento auxiliar após a startup, e a queda de tensão no resistor de partida é de cerca de 300V. Supondo que o valor da resistência inicial seja de 47k Ω, o consumo de energia é de quase 2W. Para melhorar a eficiência de espera, o canal de resistência deve ser cortado após a inicialização. Topswitch, ICE2DS02G possui um circuito de inicialização dedicado dentro que pode desligar o resistor após a inicialização. Se o controlador não tiver um circuito de inicialização dedicado, um capacitor também poderá ser conectado em série com o resistor de inicialização, e as perdas após a startup podem diminuir gradualmente para zero. A desvantagem é que a fonte de alimentação não pode reiniciar automaticamente e o circuito só pode ser reiniciado após desconectar a tensão de entrada e descarregar o capacitor.
