|
马上加入,结交更多好友,共享更多资料,让你轻松玩转电力研学社区!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?立即加入
×
切断启动电阻,降低开关频率,减小开关次数可减小开关电源待机损耗,提高待机效率。具体的方法有:降低时钟频率;由高频工作模式切换至低频工作模式,如准谐振模式(QuasiResonant,QR)切换至脉宽调制(PulseWidthModulation,PWM),脉宽调制切换至脉冲频率调制(PulseFrequencyModulation,PFM);可控脉冲模式(BurstMode)。
& y0 U! Z. `( @, | . _9 r E O4 [7 l% l5 T+ ~
(一)切断启动电阻
0 _6 {. P4 L' [ W, B; @6 h* U: \
对于反激式电源,启动后控制芯片由辅助绕组供电,启动电阻上压降为300V左右。设启动电阻取值为47kΩ,消耗功率将近2W。要改善待机效率,必须在启动后将该电阻通道切断。TOPSWITCH,ICE2DS02G内部设有专门的启动电路,可在启动后关闭该电阻。若控制器没有专门启动电路,也可在启动电阻串接电容,其启动后的损耗可逐渐下降至零。缺点是电源不能自重启,只有断开输入电压,使电容放电后才能再次启动电路。; p& V# x! [5 [/ i& y
) {+ ]7 @& a1 A5 Q7 h. j (二)降低时钟频率0 C( J8 I$ H7 Y+ ^) u" D! d2 c
- x4 y8 Q7 N% z \
时钟频率可平滑下降或突降。平滑下降就是当反馈量超过某一阈值,通过特定模块,实现时钟频率的线性下降。POWER公司的TOPSwitch-GX和SG公司的SG6848芯片内置了这样的模块,能根据负载大小调节频率。. g' o5 Z+ s- k6 d
! A: _; P0 A, Q. J+ P2 g0 [ (三)切换工作模式8 E1 _! z$ J! o; r# w, z
8 \0 j" R2 b* N 1.QR→PWM。对于工作在高频工作模式的开关电源,在待机时切换至低频工作模式可减小待机损耗。例如,对于准谐振式开关电源(工作频率为几百kHz到几MHz),可在待机时切换至低频的脉宽调制控制模式PWM(几十kHz)。5 H4 U# m& d! E, M
IRIS40xx芯片就是通过QR与PWM切换来提高待机效率的。当电源处于轻载和待机时候,辅助绕组电压较小,Q1关断,谐振信号不能传输至FB端,FB电压小于芯片内部的一个门限电压,不能触发准谐振模式,电路则工作在更低频的脉宽调制控制模式。
4 I) J5 R, f6 _1 e; p+ o( E1 Y2 f6 \3 n5 X6 j6 H4 z5 j0 |
2.PWM→PFM。对于额定功率时工作在PWM模式的开关电源,也可以通过切换至PFM模式提高待机效率,即固定开通时间,调节关断时间,负载越低,关断时间越长,工作频率也越低。图5是采用NS公司的LM2618控制的Buck转换器电路和分别采用PWM和PFM控制方法的效率比较曲线。由图可见,在轻载时采用PFM模式的电源效率明显大于采用PWM模式时的效率,且负载越低,PFM效率优势越明显。将待机信号加在其PW/引脚上,在额定负载条件下,该引脚为高电平,电路工作在PWM模式,当负载低于某个阈值时,该引脚被拉为低电平,电路工作在PFM模式。实现PWM和PFM的切换,也就提高了轻载和待机状态时的电源效率。+ E- D( C! l W% n
& k8 E- y0 z4 e% Y
通过降低时钟频率和切换工作模式实现降低待机工作频率,提高待机效率,可保持控制器一直在运作,在整个负载范围中,输出都能被妥善的调节。即使负载从零激增至满负载的情况下,能够快速反应,反之亦然。输出电压降和过冲值都保持在允许范围内。5 M: s# L+ T3 Z" C+ ] X
! J8 C$ ~# q& M7 C (四)可控脉冲模式(BurstMode)
; }+ [* h8 ]; q& p# | A- n ( A& Y" [! r! }! Z4 a: \8 N. u, [
可控脉冲模式,也可称为跳周期控制模式(SkipCycleMode)是指当处于轻载或待机条件时,由周期比PWM控制器时钟周期大的信号控制电路某一环节,使得PWM的输出脉冲周期性的有效或失效,如图6所示。这样即可实现恒定频率下通过减小开关次数,增大占空比来提高轻载和待机的效率。该信号可以加在反馈通道,PWM信号输出通道,PWM芯片的使能引脚(如LM2618,L6565)或者是芯片内部模块(如NCP1200,FSD200,L6565和TinySwitch系列芯片)。0 r! |& @( ~' g K4 {7 z: ]/ F% U
4 e8 I8 }8 K9 ] [/ b" j
NCP1200的内部跳周期模块结构见图7,当反馈检测脚FB的电压低于1.2V(该值可编程)时,跳周期比较器控制Q触发器,使输出关闭若干时钟周期,也即跳过若干个周期,负载越轻,跳过的周期也越多。为免音频噪音,只有在峰值电流降至某个设定值时,跳周期模式才有效。' R$ ?) h! M' u
3 ^4 M* B/ l) \: ^8 G, A5 b
而FSD200则是通过控制内部驱动器实现可控脉冲模式,即将脚的反馈电压与0.6V/0.5V迟滞比较器比较,由比较结果控制门极驱动输出。我们可根据此原理用分立元件实现普通芯片的BurstMode功能。控制反馈通道是实现一般PWM控制器的可控脉冲模式的方法之一。
. d: z/ [* [$ @/ V O' {8 c
e+ n! u$ E9 p6 Q- _* ?) d 另外对于开关电源有使能脚的PWM控制器,如L6565等,用可控脉冲信号控制使能脚使控制芯片有效或失效,也可以实现BurstMode,上述BurstSignal可由迟滞比较器产生。+ S( h" n/ M+ \* _0 k8 t* C, w d, W# y4 V
) h; \ y. g% `
更多相关链接:开关电源 |
评分
-
查看全部评分
|