提高開關(guān)電源待機效率的方法
(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(shè)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(nèi)部設(shè)有專門的啟動電路,可在啟動后關(guān)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(xiàn)時鐘頻率的線性下降。
。ㄈ┣袚Q工作模式
1.對于工作在高頻工作模式的開關(guān)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(guān)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(diào)制控制模式PWM(幾十kHz)。
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(guān)斷,諧振信號不能傳輸至FB端,F(xiàn)B電壓小于芯片內(nèi)部的一個門限電壓,不能觸發(fā)準諧振模式,電路則工作在更低頻的脈寬調(diào)制控制模式。
2.
對于額定功率時工作在PWM模式的開關(guān)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(diào)節(jié)關(guān)斷時間,負載越低,關(guān)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(xiàn)PWM和PFM的切換,也就提高了輕載和待機狀態(tài)時的電源效率。
通過降低時鐘頻率和切換工作模式實現(xiàn)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(diào)節(jié)。即使負載從零激增至滿負載的情況下,能夠快速反應(yīng),反之亦然。輸出電壓降和過沖值都保持在允許范圍內(nèi)。
。ㄋ模┛煽孛}沖模式
可控脈沖模式,也可稱為跳周期控制模式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(huán)節(jié),使得PWM的輸出脈沖周期性的有效或失效,這樣即可實現(xiàn)恒定頻率下通過減小開關(guān)次數(shù),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芯片的使能引腳或者是芯片內(nèi)部模塊。
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(shè)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(nèi)部設(shè)有專門的啟動電路,可在啟動后關(guān)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(xiàn)時鐘頻率的線性下降。
。ㄈ┣袚Q工作模式
1.對于工作在高頻工作模式的開關(guān)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(guān)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(diào)制控制模式PWM(幾十kHz)。
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(guān)斷,諧振信號不能傳輸至FB端,F(xiàn)B電壓小于芯片內(nèi)部的一個門限電壓,不能觸發(fā)準諧振模式,電路則工作在更低頻的脈寬調(diào)制控制模式。
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對于額定功率時工作在PWM模式的開關(guān)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(diào)節(jié)關(guān)斷時間,負載越低,關(guān)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(xiàn)PWM和PFM的切換,也就提高了輕載和待機狀態(tài)時的電源效率。
通過降低時鐘頻率和切換工作模式實現(xiàn)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(diào)節(jié)。即使負載從零激增至滿負載的情況下,能夠快速反應(yīng),反之亦然。輸出電壓降和過沖值都保持在允許范圍內(nèi)。
。ㄋ模┛煽孛}沖模式
可控脈沖模式,也可稱為跳周期控制模式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(huán)節(jié),使得PWM的輸出脈沖周期性的有效或失效,這樣即可實現(xiàn)恒定頻率下通過減小開關(guān)次數(shù),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芯片的使能引腳或者是芯片內(nèi)部模塊。
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