Yüksek-Güç Anahtarlamalı Güç Kaynaklarında Güç Tüketimini Azaltmaya Yönelik Teknik Yöntemler
Şu anda, çoğu anahtarlamalı güç kaynağı nominal yükten hafif yüke ve bekleme moduna geçtiğinde, güç verimliliği keskin bir şekilde düşer ve bekleme verimliliği gereksinimleri karşılayamaz. Bu, güç tasarımı mühendisleri için yeni zorluklar sunuyor.
Anahtarlamalı Güç Kaynağının Güç Tüketiminin Analizi
Bekleme kayıplarını azaltmak ve anahtarlamalı güç kaynaklarının bekleme verimliliğini artırmak için öncelikle güç kaynaklarının bileşimini analiz etmek gerekir.
anahtarlamalı güç kaynağı kayıpları. Flyback güç kaynağını örnek alırsak, işletme kayıpları esas olarak MOSFET iletim kaybı ve MOSFET iletim kaybı olarak kendini gösterir.
Bekleme modunda ana devre akımı düşük, MOSFET iletim süresi ton küçük ve devre DCM modunda çalıştığı için ilgili iletim kayıpları, ikincil doğrultucu kayıpları vb. küçüktür. Şu anda kayıplar esas olarak parazitik kapasitans kayıplarından, anahtar örtüşme kayıplarından ve başlangıç direnci kayıplarından oluşur.
Anahtarlama örtüşme kaybı, PWM kontrol cihazı ve başlatma direnci kaybı, çıkış doğrultucu tüp kaybı, kelepçe koruma devresi kaybı, geri besleme devresi kaybı vb. İlk üç kayıp frekansla doğru orantılıdır, yani birim zamandaki cihaz anahtarlama sayısıyla doğru orantılıdır.
Anahtarlamalı Güç Kaynağının Bekleme Verimliliğini Artırma Yöntemleri
Kayıp analizine göre, başlatma direncinin kesilmesi, anahtarlama frekansının azaltılması ve anahtar sayısının azaltılması, bekleme kayıplarını azaltabilir ve bekleme verimliliğini artırabilir. Spesifik yöntemler şunları içerir: saat frekansının azaltılması; Yüksek-frekanslı çalışma modundan düşük-frekanslı çalışma moduna geçiş, örneğin Yarı Rezonans (QR) modundan Darbe Genişliği Modülasyonuna (PWM) geçiş ve Darbe Genişliği Modülasyonundan Darbe Frekansı Modülasyonuna (PFM) geçiş; Kontrol edilebilir darbe modu (BurstMode).
Başlatma direncini kesin
Geri dönüş güç kaynağı için, kontrol çipi, başlatma sonrasında yardımcı sargı tarafından çalıştırılır ve başlatma direnci üzerindeki voltaj düşüşü yaklaşık 300V'tur. Başlangıç direncini 47k Ω'a ayarlayın ve yaklaşık 2W güç tüketin. Bekleme verimliliğini artırmak için, direnç kanalı başlatıldıktan sonra kesilmelidir. TOPSWITCH, ICE2DS02G, başlatma sonrasında direnci kapatabilen özel bir başlatma devresine sahiptir. Kontrolörün özel bir başlatma devresi yoksa, başlatma direncine seri olarak bir kapasitör de bağlanabilir ve başlatma sonrası kayıplar yavaş yavaş sıfıra düşebilir. Dezavantajı, güç kaynağının otomatik olarak yeniden başlatılamaması ve devrenin ancak giriş voltajı kesildikten ve kapasitör boşaltıldıktan sonra yeniden başlatılabilmesidir.
