分析大功率開關(guān)電源技術(shù)，降低功耗

隨著我國能源管理效率和環(huán)保的日益發(fā)展重要，人們對開關(guān)控制電源系統(tǒng)待機(jī)工作效率以及期望水平越來越多越高，客戶可以要求學(xué)生電源設(shè)備制造商企業(yè)提供的電源進(jìn)行產(chǎn)品能滿足 BLUEANGEL，ENERGYSTAR，ENERGY2000等綠色建筑能源技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而歐盟對開關(guān)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(guān)電源，待機(jī)功耗需分別表示小于0.3W，0.5W和0.75W。開關(guān)電源廠家利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的時(shí)間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制控制IC和MOSFET構(gòu)成。24V開關(guān)電源是高頻逆變開關(guān)電源中的一個(gè)種類。什么是24V開關(guān)電源 24V開關(guān)電源就是用通過電路控制開關(guān)管進(jìn)行高速的導(dǎo)通與截止.將交流電提供給變壓器進(jìn)行變壓轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電。12V開關(guān)電源主要檢查300V上的大濾波 電容 、整流橋各 二極管 及開關(guān)管等部位，抗干擾電路出問題也會導(dǎo)致保險(xiǎn)燒、發(fā)黑。需要注意的是：因開關(guān)管擊穿導(dǎo)致保險(xiǎn)燒一般會把電流檢測 電阻 和電源控制芯片燒壞。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻也很容易和保險(xiǎn)一起被燒壞。

目前，大多數(shù)開關(guān)電源從額定負(fù)載轉(zhuǎn)換到輕負(fù)載和待機(jī)狀態(tài)時(shí)，電源效率急劇下降，待機(jī)效率不能滿足要求。 這對電源設(shè)計(jì)工程師提出了新的挑戰(zhàn)。

開關(guān)電源功耗分析

為了降低開關(guān)電源的待機(jī)損耗，提高待機(jī)效率，首先要分析開關(guān)電源損耗的構(gòu)成。 以反激電源為例，其工作損耗主要表現(xiàn)為: mosfet 導(dǎo)電損耗

在待機(jī)狀態(tài)下，主回路電流較小時(shí)，MOSFET的導(dǎo)通時(shí)間ton非常小，該電路工作在DCM模式，所以導(dǎo)通損耗，此時(shí)相關(guān)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(guān)損耗的損失和電阻損失開始重疊配置。

開關(guān)交疊損耗，PWM控制器技術(shù)及其工作啟動一個(gè)電阻損耗，輸出整流管損耗，箝位保護(hù)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)損耗，反饋控制電路損耗等。其中前三個(gè)部分損耗與頻率成正比關(guān)系，即與單位一定時(shí)間內(nèi)器件開關(guān)使用次數(shù)成正比。

提高開關(guān)功率待命的效率

根據(jù)實(shí)際損耗進(jìn)行分析結(jié)果可知，切斷啟動一個(gè)電阻，降低控制開關(guān)使用頻率，減小開關(guān)出現(xiàn)次數(shù)可減小待機(jī)損耗，提高產(chǎn)品待機(jī)效率。具體的方法有：降低內(nèi)部時(shí)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(fā)展模式，如準(zhǔn)諧振結(jié)構(gòu)模式(QuasiResonant，QR)切換至脈寬調(diào)制(PulseWidthModulation，PWM)，脈寬調(diào)制方式切換至脈沖發(fā)生頻率不同調(diào)制(PulseFrequencyModulation，PFM；可控脈沖技術(shù)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(shè)置為47kΩ，消耗近2W的功率，以提高待機(jī)效率，啟動后必須切斷電阻通道。 在TOPS WITCH，ICE2DS02G內(nèi)部設(shè)置了一個(gè)特殊的啟動電路，以關(guān)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(lián)電容，啟動后的損耗可以逐漸減小到零。 缺點(diǎn)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。