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分析大功率开关电源技术,降低功耗

分析大功率开关电源技术,降低功耗

随着我国能源管理效率和环保的日益发展重要,人们对开关控制电源系统待机工作效率以及期望水平越来越多越高,客户可以要求学生电源设备制造商企业提供的电源进行产品能满足 BLUEANGEL,ENERGYSTAR,ENERGY2000等绿色建筑能源技术标准,而欧盟对开关电源的要求是:到2005年,额定输出功率为 0.3W~15W,15W~50W和50W~75W的开关电源,待机功耗需分别表示小于0.3W,0.5W和0.75W。开关电源厂家利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制控制IC和MOSFET构成。24V开关电源是高频逆变开关电源中的一个种类。什么是24V开关电源 24V开关电源就是用通过电路控制开关管进行高速的导通与截止.将交流电提供给变压器进行变压转化为高频率的交流电。12V开关电源主要检查300V上的大滤波 电容 、整流桥各 二极管 及开关管等部位,抗干扰电路出问题也会导致保险烧、发黑。需要注意的是:因开关管击穿导致保险烧一般会把电流检测 电阻 和电源控制芯片烧坏。负温度系数热敏电阻也很容易和保险一起被烧坏。

目前,大多数开关电源从额定负载转换到轻负载和待机状态时,电源效率急剧下降,待机效率不能满足要求。 这对电源设计工程师提出了新的挑战。

开关电源功耗分析

为了降低开关电源的待机损耗,提高待机效率,首先要分析开关电源损耗的构成。 以反激电源为例,其工作损耗主要表现为: mosfet 导电损耗

在待机状态下,主回路电流较小时,MOSFET的导通时间ton非常小,该电路工作在DCM模式,所以导通损耗,此时相关的,和其他较小的次级整流的损失,主要是由寄生电容损失和开关损耗的损失和电阻损失开始重叠配置。

开关交叠损耗,PWM控制器技术及其工作启动一个电阻损耗,输出整流管损耗,箝位保护系统电路设计损耗,反馈控制电路损耗等。其中前三个部分损耗与频率成正比关系,即与单位一定时间内器件开关使用次数成正比。

提高开关功率待命的效率

根据实际损耗进行分析结果可知,切断启动一个电阻,降低控制开关使用频率,减小开关出现次数可减小待机损耗,提高产品待机效率。具体的方法有:降低内部时钟信号频率;由高频信息工作管理模式可以切换至低频部分工作发展模式,如准谐振结构模式(QuasiResonant,QR)切换至脉宽调制(PulseWidthModulation,PWM),脉宽调制方式切换至脉冲发生频率不同调制(PulseFrequencyModulation,PFM;可控脉冲技术模式(BurstMode)。

切断启动电阻

对于反激电源,控制芯片在启动后由辅助绕组供电,启动电阻上的压降约为300V。将启动电阻设置为47kΩ,消耗近2W的功率,以提高待机效率,启动后必须切断电阻通道。 在TOPS WITCH,ICE2DS02G内部设置了一个特殊的启动电路,以关闭启动后的电阻。 如果控制器没有特殊的启动电路,也可以启动电阻串联电容,启动后的损耗可以逐渐减小到零。 缺点是电源不能自行重启,只断开输入电压,使电容放电能再次启动电路。

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