Tehničke metode za smanjenje potrošnje energije kod velikih-prekidačkih izvora napajanja
Trenutno, kada većina prekidačkih izvora napajanja prelazi sa nazivnog opterećenja na lagano opterećenje i režim pripravnosti, energetska efikasnost naglo opada, a efikasnost u stanju pripravnosti ne može zadovoljiti zahtjeve. Ovo predstavlja nove izazove za inženjere elektroenergetike.
Analiza potrošnje energije prekidačkog napajanja
Da bi se smanjili gubici u stanju pripravnosti i poboljšala efikasnost u režimu pripravnosti napajanja sa prekidačem, potrebno je prvo analizirati sastav
gubici napajanja prekidača. Uzimajući povratno napajanje kao primjer, njegovi operativni gubici se uglavnom manifestiraju kao gubitak provodljivosti MOSFET-a i gubitak provodljivosti MOSFET-a
U režimu pripravnosti, struja glavnog kola je niska, vreme provodljivosti MOSFET-a je malo, a kolo radi u DCM režimu, tako da su povezani gubici provodljivosti, gubici sekundarnog ispravljača, itd. U ovom trenutku, gubici se uglavnom sastoje od parazitnih gubitaka kapacitivnosti, gubitaka preklapanja prekidača i gubitaka startnog otpora.
Gubitak preklapanja prekidača, gubitak PWM kontrolera i njegovog startnog otpornika, gubitak izlazne cijevi ispravljača, gubitak strujnog kruga zaštite, gubitak kola povratne sprege itd. Prva tri gubitka su direktno proporcionalna frekvenciji, odnosno direktno proporcionalna broju prekidača uređaja u jedinici vremena.
Metode za poboljšanje efikasnosti prekidačkog napajanja u stanju pripravnosti
Prema analizi gubitaka, isključivanje startnog otpornika, smanjenje frekvencije uključivanja i smanjenje broja prekidača mogu smanjiti gubitke u stanju pripravnosti i poboljšati efikasnost u pripravnosti. Specifične metode uključuju: smanjenje frekvencije takta; Prebacivanje sa visoko-radnog načina rada na nisko-način rada, kao što je prebacivanje s kvazi rezonantnog (QR) načina na pulsnu širinsku modulaciju (PWM), i prebacivanje sa pulsne širinske modulacije na pulsnu frekvencijsku modulaciju (PFM); Impulsni režim koji se može kontrolisati (BurstMode).
Odrežite startni otpornik
Za povratno napajanje, kontrolni čip se napaja pomoću pomoćnog namotaja nakon pokretanja, a pad napona na startnom otporniku je oko 300V. Postavite početni otpor na 47k Ω i potrošite skoro 2W energije. Da bi se poboljšala efikasnost u stanju pripravnosti, otporni kanal se mora prekinuti nakon pokretanja. TOPSWITCH, ICE2DS02G ima namjenski krug za pokretanje koji može isključiti otpornik nakon pokretanja. Ako kontroler nema namjenski krug za pokretanje, kondenzator se također može spojiti serijski sa startnim otpornikom, a gubici nakon pokretanja mogu se postepeno smanjiti na nulu. Nedostatak je što se napajanje ne može ponovo pokrenuti automatski, a kolo se može ponovo pokrenuti tek nakon isključivanja ulaznog napona i pražnjenja kondenzatora.
