Tehnilised meetodid suure võimsusega lülitustoiteallikate energiatarbimise vähendamiseks
Energiatõhususe ja keskkonnakaitse tähtsuse kasvades on inimestel suuremad ootused lülitustoiteallikate ooterežiimi efektiivsusele. Kliendid nõuavad, et toiteallika tootjad pakuksid toitetooteid, mis vastavad rohelise energia standarditele, nagu BLUEANGEL, ENERGYSTAR ja ENERGY200{{1{12}}}}. Siiski nõuab EL, et lülitustoiteallikad nimivõimsusega 0,3 W-15W, 15 W-50W ja 50 W-75W, et ooterežiimi energiatarve oleks alla 0,3 W, 0,5 W, ja 2005. aastaks vastavalt 0,75 W.
Praegu, kui enamik lülitustoiteallikaid lülitub nimikoormuselt kergele koormus- ja ooterežiimile, langeb toitetõhusus järsult ja ooterežiimi efektiivsus ei vasta nõuetele. See seab energiakonstruktoritele uued väljakutsed.
Lülitustoiteallika energiatarbimise analüüs
Lülitustoiteallikate ooterežiimi kadude vähendamiseks ja ooterežiimi efektiivsuse parandamiseks tuleb kõigepealt analüüsida lülitustoite kadude koostist. Võttes näiteks flyback-toiteallika, väljendub selle töökadu peamiselt järgmiselt: MOSFET juhtivuse kadu MOSFET juhtivuse kadu
Ooterežiimis on põhiahela vool väike, MOSFET-i juhtivusaeg tonni on väga väike ja ahel töötab DCM-režiimis, seega on sellega seotud juhtivuskaod ja sekundaaralaldi kaod väikesed. Praegu koosnevad kaod peamiselt parasiitkondensaatori kadudest, lülitite kattumise kadudest ja käivitustakistuse kadudest.
Lüliti kattumise kadu, PWM-kontrolleri ja selle käivitustakisti kadu, väljundalaldi kadu, klambrikaitse ahela kadu, tagasiside ahela kadu jne. Esimesed kolm kadu on võrdelised sagedusega, st need on võrdelised seadme lülitite arvuga ühiku kohta aega.
Meetodid lülitustoiteallikate ooterežiimi tõhususe parandamiseks
Kadude analüüsi kohaselt võib käivitustakisti väljalülitamine, lülitussageduse vähendamine ja lülitussageduse vähendamine vähendada ooterežiimi kadu ja parandada ooterežiimi efektiivsust. Spetsiifilised meetodid hõlmavad järgmist: taktsageduse vähendamine; Lülitumine kõrgsageduslikult töörežiimilt madala sagedusega töörežiimile, näiteks lülitumine QuasiResonant (QR) režiimilt impulsi laiuse modulatsioonile (PWM) ja lülitumine impulsi laiuse modulatsioonilt impulsi sagedusmodulatsioonile (PFM); Sarivõtterežiim.
Lõika ära käivitustakisti
Flyback-toiteallika jaoks toidab juhtkiipi pärast käivitamist abimähis ja käivitustakisti pingelang on umbes 300 V. Seadke käivitustakistuse väärtuseks 47k Ω ja tarbige peaaegu 2W voolu. Ooterežiimi tõhususe parandamiseks tuleb takistuskanal pärast käivitamist ära lõigata. TOPSWITCHil ja ICE2DS02G-l on sees spetsiaalne käivitusahel, mis võib peale käivitamist takisti välja lülitada. Kui kontrolleril puudub spetsiaalne käivitusahel, saab käivitustakistiga jadamisi ühendada ka kondensaatorid ning käivitamisjärgne kadu võib järk-järgult väheneda nullini. Puuduseks on see, et toiteallikas ei saa ennast ise taaskäivitada ning ahelat saab taaskäivitada alles pärast sisendpinge lahtiühendamist ja kondensaatori tühjendamist.
