Tehnične metode za zmanjšanje porabe energije pri stikalnih napajalnikih z visoko-močjo
Trenutno, ko večina stikalnih napajalnikov preklopi z nazivne obremenitve na majhno obremenitev in stanje pripravljenosti, se energetska učinkovitost močno zmanjša in učinkovitost v stanju pripravljenosti ne more izpolniti zahtev. To predstavlja nove izzive za načrtovalce električne energije.
Analiza porabe električne energije stikalnega napajanja
Za zmanjšanje izgub v stanju pripravljenosti in izboljšanje učinkovitosti stikalnih napajalnikov v stanju pripravljenosti je treba najprej analizirati sestavo
izgube napajanja v stikalnem načinu. Če za primer vzamemo preletno napajanje, se njegove izgube pri delovanju kažejo predvsem kot izguba prevodnosti MOSFET in izguba prevodnosti MOSFET
V stanju pripravljenosti je tok glavnega vezja nizek, prevodni čas MOSFET ton je majhen, vezje pa deluje v načinu DCM, zato so s tem povezane izgube prevodnosti, izgube sekundarnega usmernika itd. majhne. V tem času so izgube v glavnem sestavljene iz izgub parazitske kapacitivnosti, izgub zaradi prekrivanja stikal in izgub pri začetnem uporu.
Izguba preklopnega prekrivanja, izguba krmilnika PWM in njegovega začetnega upora, izguba izhodne usmerniške cevi, izguba zaščitnega vezja objemke, izguba povratnega vezja itd. Prve tri izgube so neposredno sorazmerne s frekvenco, to je neposredno sorazmerne s številom preklopov naprave na časovno enoto.
Metode za izboljšanje učinkovitosti stikalnega napajanja v stanju pripravljenosti
Glede na analizo izgub lahko izklop začetnega upora, zmanjšanje preklopne frekvence in zmanjšanje števila stikal zmanjša izgube v stanju pripravljenosti in izboljša učinkovitost stanja pripravljenosti. Posebne metode vključujejo: zmanjšanje taktne frekvence; Preklop iz visoko{1}}frekvenčnega načina delovanja v nizko{2}}frekvenčni način delovanja, kot je preklop iz kvazi resonančnega (QR) načina na pulzno širinsko modulacijo (PWM) in preklop iz pulzno širinske modulacije na pulzno frekvenčno modulacijo (PFM); Kontroliran impulzni način (BurstMode).
Odrežite začetni upor
Za povratno napajanje se krmilni čip po zagonu napaja iz pomožnega navitja, padec napetosti na začetnem uporu pa je približno 300 V. Nastavite začetni upor na 47 k Ω in porabite skoraj 2 W energije. Za izboljšanje učinkovitosti v stanju pripravljenosti je treba uporovni kanal po zagonu prekiniti. TOPSWITCH, ICE2DS02G ima notri namensko zagonsko vezje, ki lahko po zagonu izklopi upor. Če krmilnik nima namenskega zagonskega vezja, lahko zaporedno z zagonskim uporom povežemo tudi kondenzator in izgube po zagonu se lahko postopoma zmanjšajo na nič. Pomanjkljivost je, da se napajalnik ne more samodejno znova zagnati, vezje pa je mogoče znova zagnati šele po odklopu vhodne napetosti in izpraznitvi kondenzatorja.
