高出力電源の消費電力を削減するための技術的手法
エネルギー効率と環境保護の重要性が高まるにつれ、スイッチング電源の待機効率に対する期待が高まっています。 お客様は、電源メーカーに、BLUEANGEL、ENERGYSTAR、ENERGY2 などのグリーン エネルギー規格を満たす電源製品を提供するよう求めています00{{10}}。 ただし、EU では、定格電力が 0.3W-15W、15W-50W、50W-75W のスイッチング電源のスタンバイ消費電力が 0.3W、0.5W、 2005 年までにそれぞれ 0.75W と 0.75W に達します。
現在、ほとんどのスイッチング電源は定格負荷から軽負荷、スタンバイモードに切り替わると電力効率が急激に低下し、スタンバイ効率が要件を満たせなくなります。 これは、電源設計エンジニアに新たな課題をもたらします。
スイッチング電源の消費電力解析
スイッチング電源のスタンバイ損失を低減し、スタンバイ効率を向上させるためには、まずスイッチング電源の損失構成を解析する必要があります。 フライバック電源を例にとると、その動作損失は主に次のように表れます。 MOSFET の導通損失 MOSFET の導通損失
スタンバイ モードでは、主回路の電流は小さく、MOSFET の導通時間 ton は非常に短く、回路は DCM モードで動作するため、関連する導通損失と二次整流器の損失は小さくなります。 このときの損失は主に寄生コンデンサ損失、スイッチオーバーラップ損失、起動抵抗損失で構成されます。
スイッチのオーバーラップ損失、PWM コントローラとその始動抵抗の損失、出力整流器の損失、クランプ保護回路の損失、フィードバック回路の損失など。最初の 3 つの損失は周波数に比例します。つまり、ユニットあたりのデバイス スイッチの数に比例します。時間。
スイッチング電源の待機効率を向上させる方法
損失解析によると、起動抵抗を遮断し、スイッチング周波数を下げ、スイッチング周波数を下げることで待機損失を低減し、待機効率を向上させることができます。 具体的な方法としては、クロック周波数を下げる。 準共振 (QR) モードからパルス幅変調 (PWM) への切り替え、およびパルス幅変調からパルス周波数変調 (PFM) への切り替えなど、高周波動作モードから低周波動作モードへの切り替え。 バーストモード。
始動抵抗を遮断する
フライバック電源の場合、制御チップは起動後に補助巻線から電力を供給され、起動抵抗での電圧降下は約 300V になります。 開始抵抗値を 47k Ω に設定すると、2W 近くの電力を消費します。 スタンバイ効率を向上させるには、起動後に抵抗チャネルを遮断する必要があります。 TOPSWITCH および ICE2DS02G は内部に専用の起動回路を備えており、起動後に抵抗をオフにすることができます。 コントローラに専用の起動回路がない場合は、起動抵抗と直列にコンデンサを接続することもでき、起動後の損失を徐々にゼロにすることができます。 欠点は、電源が自動的に再起動できず、入力電圧を切断してコンデンサを放電した後でのみ回路を再起動できることです。
