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提高開關電源待機效率的方法

編輯:方寸電子    瀏覽量:7223     發表時間:2010-9-25

(一)切斷啟動電阻

  對于反激式電源,啟動后控制芯片由輔助繞組供電,啟動電阻上壓降為300V左右。設啟動電阻取值為47kΩ,消耗功率將近2W。要改善待機效率,必須在啟動后將該電阻通道切斷。TOPSWITCH,ICE2DS02G內部設有專門的啟動電路,可在啟動后關閉該電阻。若控制器沒有專門啟動電路,也可在啟動電阻串接電容,其啟動后的損耗可逐漸下降至零。缺點是電源不能自重啟,只有斷開輸入電壓,使電容放電后才能再次啟動電路。

  (二)降低時鐘頻率

  時鐘頻率可平滑下降或突降。平滑下降就是當反饋量超過某一閾值,通過特定模塊,實現時鐘頻率的線性下降。

  (三)切換工作模式

  1.QR→PWM對于工作在高頻工作模式的開關電源,在待機時切換至低頻工作模式可減小待機損耗。例如,對于準諧振式開關電源(工作頻率為幾百kHz到幾MHz),可在待機時切換至低頻的脈寬調制控制模式PWM(幾十kHz)。

  IRIS40xx芯片就是通過QR與PWM切換來提高待機效率的。當電源處于輕載和待機時候,輔助繞組電壓較小,Q1關斷,諧振信號不能傳輸至FB端,FB電壓小于芯片內部的一個門限電壓,不能觸發準諧振模式,電路則工作在更低頻的脈寬調制控制模式。

  2.PWM→PFM

  對于額定功率時工作在PWM模式的開關電源,也可以通過切換至PFM模式提高待機效率,即固定開通時間,調節關斷時間,負載越低,關斷時間越長,工作頻率也越低。將待機信號加在其PW/引腳上,在額定負載條件下,該引腳為高電平,電路工作在PWM模式,當負載低于某個閾值時,該引腳被拉為低電平,電路工作在PFM模式。實現PWM和PFM的切換,也就提高了輕載和待機狀態時的電源效率。

  通過降低時鐘頻率和切換工作模式實現降低待機工作頻率,提高待機效率,可保持控制器一直在運作,在整個負載范圍中,輸出都能被妥善的調節。即使負載從零激增至滿負載的情況下,能夠快速反應,反之亦然。輸出電壓降和過沖值都保持在允許范圍內。

  (四)可控脈沖模式(BurstMode)

  可控脈沖模式,也可稱為跳周期控制模式(SkipCycleMode)是指當處于輕載或待機條件時,由周期比PWM控制器時鐘周期大的信號控制電路某一環節,使得PWM的輸出脈沖周期性的有效或失效,這樣即可實現恒定頻率下通過減小開關次數,增大占空比來提高輕載和待機的效率。該信號可以加在反饋通道,PWM信號輸出通道,PWM芯片的使能引腳(如LM2618,L6565)或者是芯片內部模塊(如NCP1200,FSD200,L6565和TinySwitch系列芯片)。

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