開(kāi)關(guān)電源的選用
開(kāi)關(guān)電源在輸入抗干擾性能上,由于其自身電路結構的特點(diǎn)(多級串聯(lián)),一般的輸入干擾如浪涌電壓很難通過(guò),在輸出電壓穩定度這一技術(shù)指標上與線(xiàn)性電源相比具有較大的優(yōu)勢,其輸出電壓穩定度可達(0.5~1)%。開(kāi)關(guān)電源模塊作為一種電力電子集成器件,要注意選擇。
提高待機效率的方法
切斷啟動(dòng)電阻
對于反激式電源,啟動(dòng)后控制芯片由輔助繞組供電,啟動(dòng)電阻上壓降為300V左右。設啟動(dòng)電阻取值為47k Q,消耗功率將近2W。要改善待機效率,必須在啟動(dòng)后將該電阻通道切斷。TOPSWITCH,ICE2DS02G內部設有專(zhuān)門(mén)的啟動(dòng)電路,可在啟動(dòng)后關(guān)閉該電阻。若控制器沒(méi)有專(zhuān)門(mén)啟動(dòng)電路,也可在啟動(dòng)電阻串接電容,其啟動(dòng)后的損耗可逐漸下降至零。缺點(diǎn)是電源不能自重啟,只有斷開(kāi)輸入電壓,使電容放電后才能再次啟動(dòng)電路。
降低時(shí)鐘頻率
時(shí)鐘頻率可平滑下降或突降。平滑下降就是當反饋量超過(guò)某一閾值,通過(guò)特定模塊,實(shí)現時(shí)鐘頻率的線(xiàn)性下降。
切換工作模式
1. QR→PWM對于工作在高頻工作模式的開(kāi)關(guān)電源,在待機時(shí)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(kāi)關(guān)電源(工作頻率為幾百kHz到幾MHz) ,可在待機時(shí)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(guò)QR 與 PWM切換來(lái)提高待機效率的。當電源處于輕載和待機時(shí)候,輔助繞組電壓較小,Q1關(guān)斷,諧振信號不能傳輸至FB端,FB電壓小于芯片內部的一個(gè)門(mén)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制控制模式。
2.PWM→PFM
對于額定功率時(shí)工作在PWM模式的開(kāi)關(guān)電源,也可以通過(guò)切換至PFM模式提高待機效率,即固定開(kāi)通時(shí)間,調節關(guān)斷時(shí)間,負載越低,關(guān)斷時(shí)間越長(cháng),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(gè)閾值時(shí),該引腳被拉為低電平,電路工作在PFM模式。實(shí)現PWM和 PFM的切換,也就提高了輕載和待機狀態(tài)時(shí)的電源效率。
通過(guò)降低時(shí)鐘頻率和切換工作模式實(shí)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(gè)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(mǎn)負載的情況下,能夠快速反應,反之亦然。輸出電壓降和過(guò)沖值都保持在允許范圍內。
可控脈沖模式(BurstMode)
可控脈沖模式,也可稱(chēng)為跳周期控制模式(SkipCycleMode)是指當處于輕載或待機條件時(shí),由周期比PWM控制器時(shí)鐘周期大的信號控制電路某一環(huán)節,使得PWM的輸出脈沖周期性的有效或失效,這樣即可實(shí)現恒定頻率下通過(guò)減小開(kāi)關(guān)次數,增大占空比來(lái)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))。
輸出計算
因開(kāi)關(guān)電源工作效率高,一般可達到80%以上,故在其輸出電流的選擇上,應準確測量或計算用電設備的最大吸收電流,以使被選用的開(kāi)關(guān)電源具有高的性能價(jià)格比,通常輸出計算公式為:
ls=KIf
式中: Is—開(kāi)關(guān)電源的額定輸出電流;If—用電設備的最大吸收電流;
K—裕量系數,一般取1.5~1.8;
接地
開(kāi)關(guān)電源比線(xiàn)性電源會(huì )產(chǎn)生更多的干擾,對共模干擾敏感的用電設備,應采取接地和屏蔽措施,按ICE1000、EN61000、FCC 等EMC限制,開(kāi)關(guān)電源均采取EMC電磁兼容措施,因此開(kāi)關(guān)電源一般應帶有EMC電磁兼容濾波器。如利德華福技術(shù)的HA系列開(kāi)關(guān)電源,將其FG端子接大地或接用戶(hù)機殼,方能滿(mǎn)足上述電磁兼容的要求。
保護電路
開(kāi)關(guān)電源在設計中必須具有過(guò)流、過(guò)熱、短路等保護功能,故在設計時(shí)應首選保護功能齊備的開(kāi)關(guān)電源模塊,并且其保護電路的技術(shù)參數應與用電設備的工作特性相匹配,以避免損壞用電設備或開(kāi)關(guān)電源。