Technische Methoden zur Reduzierung des Stromverbrauchs von Hochleistungsstromquellen
Mit der zunehmenden Bedeutung von Energieeffizienz und Umweltschutz haben die Menschen höhere Erwartungen an die Standby-Effizienz von Schaltnetzteilen. Kunden verlangen von Stromversorgungsherstellern, dass sie Stromversorgungsprodukte bereitstellen, die Ökostromstandards wie BLUEANGEL, ENERGYSTAR und ENERGY200{{10}} erfüllen. Allerdings verlangt die EU, dass Schaltnetzteile mit einer Nennleistung von 0,3 W-15W, 15 W-50W und 50 W-75W einen Standby-Stromverbrauch von weniger als 0,3 W, 0,5 W haben müssen. bzw. 0,75 W bis 2005.
Wenn derzeit die meisten Schaltnetzteile von Nennlast auf Leichtlast- und Standby-Modus umschalten, sinkt die Leistungseffizienz stark und die Standby-Effizienz kann die Anforderungen nicht erfüllen. Dies stellt Energiedesign-Ingenieure vor neue Herausforderungen.
Stromverbrauchsanalyse eines Schaltnetzteils
Um den Standby-Verlust von Schaltnetzteilen zu reduzieren und die Standby-Effizienz zu verbessern, besteht der erste Schritt darin, die Zusammensetzung der Schaltnetzteilverluste zu analysieren. Am Beispiel eines Flyback-Netzteils äußert sich sein Betriebsverlust hauptsächlich in: MOSFET-Leitungsverlust MOSFET-Leitungsverlust
Im Standby-Modus ist der Hauptstromkreisstrom gering, die MOSFET-Leitungszeit ton ist sehr kurz und der Schaltkreis arbeitet im DCM-Modus, sodass die damit verbundenen Leitungsverluste und sekundären Gleichrichterverluste gering sind. Zu diesem Zeitpunkt bestehen die Verluste hauptsächlich aus parasitären Kondensatorverlusten, Schalterüberlappungsverlusten und Anlaufwiderstandsverlusten.
Schalterüberlappungsverlust, Verlust des PWM-Controllers und seines Startwiderstands, Verlust des Ausgangsgleichrichters, Verlust des Klemmenschutzkreises, Verlust des Rückkopplungskreises usw. Die ersten drei Verluste sind proportional zur Frequenz, d. h. sie sind proportional zur Anzahl der Geräteschalter pro Einheit Zeit.
Methoden zur Verbesserung der Standby-Effizienz von Schaltnetzteilen
Laut Verlustanalyse können das Abschalten des Startwiderstands, die Reduzierung der Schaltfrequenz und die Reduzierung der Schaltfrequenz den Standby-Verlust reduzieren und die Standby-Effizienz verbessern. Zu den spezifischen Methoden gehören: Reduzierung der Taktfrequenz; Wechseln Sie vom Hochfrequenz-Arbeitsmodus zum Niederfrequenz-Arbeitsmodus, z. B. vom QuasiResonant-Modus (QR) zur Pulsweitenmodulation (PWM) und vom Pulsweitenmodulationsmodus zur Pulsfrequenzmodulation (PFM); Burst-Modus.
Den Startwiderstand abschneiden
Bei der Flyback-Stromversorgung wird der Steuerchip nach dem Start über die Hilfswicklung mit Strom versorgt, und der Spannungsabfall am Startwiderstand beträgt etwa 300 V. Stellen Sie den Startwiderstandswert auf 47 kΩ ein und verbrauchen Sie fast 2 W Strom. Um die Standby-Effizienz zu verbessern, muss der Widerstandskanal nach dem Start abgeschaltet werden. TOPSWITCH und ICE2DS02G verfügen im Inneren über einen speziellen Startkreis, der den Widerstand nach dem Start abschalten kann. Verfügt der Regler nicht über einen eigenen Startkreis, können auch Kondensatoren in Reihe mit dem Startwiderstand geschaltet werden und der Verlust nach dem Start allmählich auf Null sinken. Der Nachteil besteht darin, dass sich das Netzteil nicht selbst neu starten kann und der Stromkreis erst nach Abtrennen der Eingangsspannung und Entladen des Kondensators neu gestartet werden kann.
