Tekniset menetelmät tehonkulutuksen vähentämiseksi suurtehoisissa hakkuriteholähteissä
Energiatehokkuuden ja ympäristönsuojelun merkityksen kasvaessa ihmisillä on korkeammat odotukset hakkuriteholähteiden valmiustilan tehokkuudesta. Asiakkaat vaativat virtalähteiden valmistajia toimittamaan tehotuotteita, jotka täyttävät vihreän energian standardit, kuten BLUEANGEL, ENERGYSTAR ja ENERGY200{{10}}. EU vaatii kuitenkin kytkentävirtalähteitä, joiden nimellisteho on 0,3 W-15W, 15 W-50W ja 50 W-75W, jotta valmiustilan virrankulutus on alle 0,3 W, 0,5 W, ja 0,75 W vuoteen 2005 mennessä.
Tällä hetkellä, kun useimmat kytkentävirtalähteet siirtyvät nimelliskuormituksesta kevyeen kuormitukseen ja valmiustilaan, tehokkuus laskee jyrkästi, eikä valmiustilan hyötysuhde voi täyttää vaatimuksia. Tämä asettaa uusia haasteita voimasuunnitteluinsinööreille.
Hakkuriteholähteen virrankulutusanalyysi
Hakkuriteholähteiden valmiushäviön vähentämiseksi ja valmiustilan tehokkuuden parantamiseksi ensimmäinen askel on analysoida kytkentävirtalähteiden häviöiden koostumus. Esimerkkinä flyback-virtalähteen toimintahäviö ilmenee pääasiassa seuraavasti: MOSFET-johtavuushäviö MOSFET-johtavuushäviö
Valmiustilassa pääpiirin virta on pieni, MOSFET-johtavuusaika ton hyvin pieni ja piiri toimii DCM-tilassa, joten siihen liittyvät johtavuushäviöt ja toisiosuuntaajan häviöt ovat pieniä. Tällä hetkellä häviöt koostuvat pääasiassa loiskondensaattorihäviöistä, kytkimien limityshäviöistä ja käynnistysvastushäviöistä.
Kytkimien päällekkäisyyshäviö, PWM-ohjain ja sen käynnistysvastushäviö, lähtötasasuuntaajan häviö, puristussuojapiirin häviö, takaisinkytkentäpiirin häviö jne. Kolme ensimmäistä häviötä ovat verrannollisia taajuuteen, eli ne ovat verrannollisia laitekytkimien määrään yksikköä kohti aika.
Menetelmiä hakkurivirtalähteiden valmiustilan tehokkuuden parantamiseksi
Häviöanalyysin mukaan käynnistysvastuksen katkaiseminen, kytkentätaajuuden pienentäminen ja kytkentätaajuuden pienentäminen voivat vähentää valmiustilan häviötä ja parantaa valmiustilan tehokkuutta. Erityisiä menetelmiä ovat: kellotaajuuden vähentäminen; Vaihda korkeataajuisesta työtilasta matalataajuiseen työtilaan, kuten vaihtaminen QuasiResonant (QR) -tilasta pulssinleveysmodulaatioon (PWM) ja vaihtaminen pulssinleveysmodulaatiosta pulssinleveysmodulaatioon (PFM); BurstMode.
Leikkaa käynnistysvastus irti
Flyback-virtalähteessä ohjaussiru saa virtaa apukäämityksestä käynnistyksen jälkeen, ja käynnistysvastuksen jännitehäviö on noin 300 V. Aseta käynnistysvastuksen arvoksi 47k Ω ja kuluta lähes 2W tehoa. Valmiustilan tehokkuuden parantamiseksi vastuskanava on katkaistava käynnistyksen jälkeen. TOPSWITCHissa ja ICE2DS02G:ssä on oma käynnistyspiiri, joka voi sammuttaa vastuksen käynnistyksen jälkeen. Jos säätimessä ei ole omaa käynnistyspiiriä, kondensaattorit voidaan kytkeä sarjaan myös käynnistysvastuksen kanssa ja käynnistyksen jälkeinen häviö voi pienentyä vähitellen nollaan. Haittapuolena on, että virtalähde ei voi käynnistyä uudelleen itse, ja piiri voidaan käynnistää uudelleen vasta, kun tulojännite on katkaistu ja kondensaattori on purettu.
