روش های فنی برای کاهش مصرف برق منبع تغذیه سوئیچینگ با توان بالا
همانطور که بهره وری انرژی و حفاظت از محیط زیست اهمیت فزاینده ای پیدا می کند، مردم انتظارات بیشتری برای بهره وری آماده به کار از منابع تغذیه سوئیچینگ دارند. مشتریان از سازندگان منبع تغذیه میخواهند که محصولات منبع تغذیه را ارائه دهند که با استانداردهای انرژی سبز مانند BLUEANGEL، ENERGYSTAR، و ENERGY2 مطابقت داشته باشد000. الزامات اتحادیه اروپا برای منابع تغذیه سوئیچینگ دقیق است: تا 2005، مصرف برق آماده به کار منابع تغذیه سوئیچینگ با توان های نامی 0.3W~15W، 15W~50W و 50W~75W باید کمتر از 0.3W باشد. 0.5W و 0.75W به ترتیب.
در حال حاضر، هنگامی که اکثر منابع تغذیه سوئیچینگ از بار نامی به بار سبک و حالت آماده به کار منتقل می شوند، بازده برق به شدت کاهش می یابد و راندمان آماده به کار نمی تواند الزامات را برآورده کند. این موضوع چالش های جدیدی را برای مهندسان طراحی منبع تغذیه ایجاد می کند.
تجزیه و تحلیل مصرف برق منبع تغذیه سوئیچینگ
برای کاهش تلفات منبع تغذیه سوئیچینگ در حالت آماده به کار و بهبود راندمان آماده به کار، ابتدا باید ترکیب تلفات منبع تغذیه سوئیچینگ را تجزیه و تحلیل کنیم. با در نظر گرفتن یک منبع تغذیه فلای بک به عنوان مثال، تلفات عملیاتی آن عمدتاً عبارتند از: افت هدایت ماسفت افت هدایت ماسفت
در حالت آماده به کار، جریان مدار اصلی کم است، تن زمان هدایت ماسفت بسیار کم است و مدار در حالت DCM کار می کند، بنابراین تلفات هدایت مربوطه، تلفات یکسوسازی ثانویه و غیره کم است. تلفات در این زمان عمدتاً ناشی از تلفات ظرفیت انگلی و تلفات سوئیچینگ است. این شامل تلفات همپوشانی و تلفات مقاومت اولیه است.
تلفات همپوشانی سوئیچ، کنترل کننده PWM و از دست دادن مقاومت راه اندازی آن، تلفات یکسو کننده خروجی، تلفات مدار محافظ گیره، تلفات مدار بازخورد و غیره. سه تلفات اول متناسب با فرکانس هستند، یعنی متناسب با تعداد دفعاتی که دستگاه در هر بار سوئیچ می شود . واحد زمان
روشهایی برای بهبود راندمان آماده به کار منبع تغذیه سوئیچینگ
با توجه به تجزیه و تحلیل تلفات، می توان دریافت که قطع کردن مقاومت راه اندازی، کاهش فرکانس سوئیچینگ و کاهش تعداد سوئیچ ها می تواند تلفات آماده به کار را کاهش دهد و کارایی آماده به کار را بهبود بخشد. روش های خاص عبارتند از: کاهش فرکانس ساعت. تغییر از حالت عملکرد فرکانس بالا به حالت عملکرد فرکانس پایین، مانند تغییر از حالت شبه تشدید (QuasiResonant، QR) به مدولاسیون عرض پالس (PulseWidthModulation، PWM)، تغییر از مدولاسیون عرض پالس به مدولاسیون فرکانس پالس (PulseFrequencyModulation). ، PFM)؛ حالت پالس قابل کنترل (BurstMode).
مقاومت راه اندازی را قطع کنید
برای منبع تغذیه فلای بک، تراشه کنترل پس از راه اندازی توسط سیم پیچ کمکی تغذیه می شود و افت ولتاژ در مقاومت راه اندازی تقریباً 300 ولت است. با فرض مقدار مقاومت راه اندازی 47 کیلو اهم، اتلاف توان نزدیک به 2 وات است. به منظور بهبود راندمان آماده به کار، کانال مقاومت باید پس از راه اندازی قطع شود. TOPSWITCH، ICE2DS02G دارای یک مدار راه اندازی ویژه در داخل است که می تواند پس از راه اندازی مقاومت را خاموش کند. اگر کنترل کننده مدار راه اندازی اختصاصی ندارد، می توانید یک خازن را نیز به صورت سری به مقاومت راه اندازی متصل کنید و تلفات پس از راه اندازی را می توان به تدریج به صفر رساند. نقطه ضعف این است که منبع تغذیه نمی تواند خود را دوباره راه اندازی کند. تا زمانی که ولتاژ ورودی قطع نشده و خازن تخلیه نشود نمی توان مدار را دوباره راه اندازی کرد.
