两种减小升压型开关电源的待机功耗的方法

合集下载

开关电源待机功耗分析

开关电源待机功耗分析

第二章.开关电源功耗分析以及减小待机功耗方法1.开关电源功耗分析要减小开关电源待机功耗,首先需要分析开关电源待机功耗的组成。

以反击电源为例,其工作损耗主要由:MOS管导通损耗,MOS管寄生电容损耗,开关交叠损耗,PWM控制器及其启动电阻损耗,输出整流管损耗,钳位保护电路损耗,反馈电路损耗等。

其中,前三者大小与电源的开关频率成正比。

在待机状态,主电路电流较小,MOSFET导通时间t on很小,电路工作在DCM模式,故相关的导通损耗、次级整流管损耗等较小,此时损耗主要由寄生电容损耗、开关交叠损耗和启动电阻损耗构成。

2.提高电源待机效率的方法根据损耗分析可知,切断启动电阻,降低开关频率。

减小开关次数可减小待机损耗,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,如从准谐振模式(QR)切换至脉宽调制(PWM),从脉宽调制切换至脉冲频率调制(PFM);可控脉冲模式。

2.1切断启动电阻对于反激式电源,启动后控制芯片由辅助绕组供电,启动电阻上压降为300 V左右。

设启动电阻取值为47kΩ,消耗功率将近2W。

要减小待机公驴,必须在启动后便将电阻线路切断。

一些芯片如TOP Switch, ICE2DS02G内部设有专门的启动电路,可在启动后关闭该电阻。

即使芯片未设置专门启动电路,也可在启动电阻上串接电容,保证启动后该电阻的损耗可逐渐下降至零。

但这种做法会导致电源不能自重启,因为电容在电源重启之前无法放电。

只有断开输入电压,使电容放电后才能再次启动电路。

2.2 降低时钟频率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阂值时.通过特定模块实现时钟频率的线性下降。

如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,图2所示是SG6848的时钟频率与其反馈电流的关系。

图1.SG6848反馈电流与时钟频率的关系以UCC3895为例,突降实现方法如图2. +-C TR T1R T2V 1bV TH /V TLQ 1R T C TUCC3895图2.时钟频率突降实现电路与时钟波形当电源处于正常负载状态时,Q l 导通,其时钟周期为:ns R R R R C t T T T T T osc 12010416.021211++⋅⋅⨯= 当电源进人待机状态时,Q ,关闭,时钟周期增大为:ns R C t T T osc 12010416.012+⨯=即开关频率减小。

降低开关电源待机损耗的技术研究

降低开关电源待机损耗的技术研究

/*$*’&(0 -1 2*(01345*$ -6 7-,*&318 9:;9<$ 9%’1.#+ ;-,*& 7-$$
CDE(F G%5BH57 I:%%.J%K L71M-041/N, :5OJ%5 "?*)"?, P127Q45, RJ172S "#$%&’(%T 97 /J14 ;2;-0U 2/ V104/ /J- 41/52/1%7 27W &161/2/1%7 4/27W20W4 %V 4/27WXN ;%K-0 &%44 17 K%0&W K1W- 20- 17/0%W5.-W’ @J- .%6;%417Q %V 4/27WXN ;%K-0 %V 4K1/.J 6%W;%K-0 45;;&N I:3Y:S 27W 7%062& 6-/J%W4 V%0 0-W5.17Q 1/ 20- 272&NO-W 27W ;0-4-7/-W’ Z%0 -[26;&-U K1/J J1QJ ;%K-0 2W2;/%0 V%0 7%/-X%%\ .%6;5/-0U 2 ;202&&-&-W /N;- %V .10] .51/ /%;%&%QN 14 ;0-4-7/-W 27W 4/5W1-W’ @J- -[;-016-7/ 27W 6-2450-6-7/ 0-45&/4 4J%K /J2/ /J- /%;%&%QN J24 /J- 2WM27/2Q-4 %V &%K 4/27WXN ;%K-0 &%44U J1QJ -VV1.1-7.N 27W V24/ &%2W WN7261. 0-4;%74-’ )*+ ,-&.$T 4/27WXN ;%K-0; 4/27WXN &%44; /%;%&%QN; 4K1/.J 6%W- ;%K-0 45;;&NI:3Y:S = 引 言

开关电源“待机功耗”问题就该这样解决!

开关电源“待机功耗”问题就该这样解决!

开关电源“待机功耗”问题就该这样解决!输入部分损耗1、脉冲电流造成的共模电感T的内阻损耗加大适当设计共模电感,包括线径和匝数2、放电电阻上的损耗在符合安规的前提下加大放电电阻的组织3、热敏电阻上的损耗在符合其他指标的前提下减小热敏电阻的阻值启动损耗普通的启动方法,开关电源启动后启动电阻回路未切断,此损耗持续存在改善方法:恒流启动方式启动,启动完成后关闭启动电路降低损耗。

与开关电源工作相关的损耗钳位电路损耗有放电电阻存在,mos开关管每次开关都会产生放电损耗改善方法:用TVS钳位如下图,可免除电阻放电损耗(注意:此处只能降低电阻放电损耗,漏感能量引起的尖峰损耗是不能避免的)当然最根本的改善办法是,降低变压器漏感。

供电绕组的损耗电源芯片是需要一定的电流和电压进行工作的,如果Vcc供电电压越高损耗越大。

改善方法:由于IC内部消耗的电流是不变的,在保证芯片能在安全工作电压区间的前提下尽量降低Vcc供电电压!变压器的损耗由于待机时有效工作频率很低,并且一般限流点很小,磁通变化小,磁芯损耗很小,对待机影响不大,但绕组损耗是不可忽略的。

变压器绕组引起的损耗绕组的层与层之间的分布电容的充放电损耗(分布电容在开关MOS管关断时充电,在开关MOS管开通时放电引起的损耗。

)当测试mos管电流波形时,刚开启的时候有个电流尖峰主要由变压器分布电容引起。

改善方法:在绕组层与层之间加绝缘胶带,来减少层间分布电容。

开关管MOSFET上的损耗mos损耗包括:导通损耗,开关损耗,驱动损耗。

其中在待机状态下最大的损耗就是开关损耗。

改善办法:降低开关频率、使用变频芯片甚至跳频芯片(在空载或很轻负载的情况下芯片进入间歇式振荡)整流管上的吸收损耗输出整流管上的结电容与整流管的吸收电容在开关状态下引起的尖峰电流反射到原边回路上,引起的开关损耗。

另外还有吸收电路上的电阻充放电引起的损耗。

改善方法:在其他指标允许的前提下尽量降低吸收电容的容值,降低吸收电阻的阻值。

如何降低电源的待机功耗

如何降低电源的待机功耗

如何降低电源待机功耗一个典型电源功耗的分类1.与开关工作无关的损耗1)无功电流造成的损耗2)启动损耗2.与开关工作有关的损耗输入部分的损耗无功电流造成RT的损耗R18,19的损耗脉冲电流造成T内阻的损耗加大电流有效值低T 损耗比原来低启动损耗电源工作后此部分损耗继续存在恒流启动,启动完后关闭启动电路用MOSFET效果更好与开关工作有关的损耗f Li P 221=空载电源IC 要有降频功能才能降低待机功耗尽量降低空载时电路的消耗这是问题的本质空载时需要传递的功率由于有电阻存在,每次开关都会产生损耗C29电压保持,最高200V,没有放电回路,没有放电损耗。

R C的主要作用在于降低EMI嵌位电路的损耗RCD嵌位能量损耗掉TVS嵌位,电压保持无损耗嵌位电路的损耗尽量让每次开关的能量送到次级此处电压达到反射电压后能量才开始送到次级供电绕组的损耗IC 消耗的电流是一定的,在保证不触发欠压保护的前提下尽量降低供电电压高频电容对降低损耗有利变压器的损耗由于待机时有效工作频率很低,并且一般限流点很小,磁通变化小,磁心损耗很小,对待机影响不大但绕组的影响不可忽略变压器绕组引起的损耗层间分布电容开通时通过MOS放电变压器绕组引起的损耗主要部分为变压器分布电容引起变压器绕组引起的损耗加胶带降低分布电容MOSFET损耗存在驱动损耗、导通损耗和开关损耗,主要为开关损耗选用低栅荷的MOSFET输出嵌位电路损耗肖特基电容比较大,和C34一起反射到初级起到分布电容的作用。

R41消耗能量CV2,输出电压高时这部分能量很大EMI的要求下尽量降低C34的值输出嵌位电路损耗RC吸收的电流次级总电流两者之差,流过肖特基的电流输出反馈部分的损耗选用较大电阻值,动态通过其他部分调节431可加电流选用高CTR 光耦无电阻。

如何降低电器的待机功耗?PI有两个黑科技很实用

如何降低电器的待机功耗?PI有两个黑科技很实用

如何降低电器的待机功耗?PI有两个黑科技很实用如今随着节能环保要求的不断提高,对于电源待机功耗也有着更进一步的要求。

Power Integration(PI)最新推出的CapZero 3系列产品可以通过降低开关电源中与X电容放电电阻相关的功耗,从而实现待机功耗满足安规要求。

什么是X电容X电容是跨接在电力线两线之间,即“L-N”之间,X电容器能够抑制差模干扰,通常采取金属化薄膜电容器,电容容量是uF级。

X电容多数是方型,也就是类似于盒子的形状,在它的表面一般都标有安全认证标志、耐压字样(一般有AC300V或AC275V)、依靠标准等信息。

X安规电容应用包括以下三方面一、抑制电磁干扰抗电磁干扰是X电容最常见的作用,一般两根引脚跨接在零线和火线之间,适用于高频、直流、交流、耦合,跨接脉冲电路中,能够能承受过压冲击,一般与电阻并联使用,目的是起到泄放电荷作用;二、阻容降压阻容降压也是X电容经常用到的,特别对于成本低廉成品,电容降压的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。

同时在电容器上串联一个阻性元件,则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。

因此,电容降压实际上是利用容抗限流,而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。

如下图三、滤波X2安规电容器可以用作直流滤波使用,可以并联使用。

X电容是安规电容,也就是说该电容必须不能对人体造成伤害。

因此安全标准规定,当正在工作之中的机器电源线被拔掉时,在一秒钟之内,X电容的储能要降至34V DC以下。

而今随着设备功率的不断提升,无论是EMI要求还是滤波要求,都需要更大容量的X电容,从小家电100 nF到洗衣机的6 µF。

但是为了满足快速泄能要求,为X电容放电所需要的放电电阻需要随着X 电容的增加而减小,电阻越小就会带来空载功耗的增加,这就给改善待机功耗带来了巨大难题。

应对全新挑战,CAPZero升级日前,为了实现降低X电容放电功耗,PI专门开发了成为CAPZero3系列产品。

开关电源待机功耗分析

开关电源待机功耗分析

第二章.开关电源功耗分析以及减小待机功耗方法1.开关电源功耗分析要减小开关电源待机功耗,首先需要分析开关电源待机功耗的组成。

以反击电源为例,其工作损耗主要由:MOS管导通损耗,MOS管寄生电容损耗,开关交叠损耗,PWM控制器及其启动电阻损耗,输出整流管损耗,钳位保护电路损耗,反馈电路损耗等。

其中,前三者大小与电源的开关频率成正比。

在待机状态,主电路电流较小,MOSFET导通时间t on很小,电路工作在DCM模式,故相关的导通损耗、次级整流管损耗等较小,此时损耗主要由寄生电容损耗、开关交叠损耗和启动电阻损耗构成。

2.提高电源待机效率的方法根据损耗分析可知,切断启动电阻,降低开关频率。

减小开关次数可减小待机损耗,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,如从准谐振模式(QR)切换至脉宽调制(PWM),从脉宽调制切换至脉冲频率调制(PFM);可控脉冲模式。

2.1切断启动电阻对于反激式电源,启动后控制芯片由辅助绕组供电,启动电阻上压降为300 V左右。

设启动电阻取值为47kΩ,消耗功率将近2W。

要减小待机公驴,必须在启动后便将电阻线路切断。

一些芯片如TOP Switch, ICE2DS02G内部设有专门的启动电路,可在启动后关闭该电阻。

即使芯片未设置专门启动电路,也可在启动电阻上串接电容,保证启动后该电阻的损耗可逐渐下降至零。

但这种做法会导致电源不能自重启,因为电容在电源重启之前无法放电。

只有断开输入电压,使电容放电后才能再次启动电路。

2.2 降低时钟频率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阂值时.通过特定模块实现时钟频率的线性下降。

如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,图2所示是SG6848的时钟频率与其反馈电流的关系。

图1.SG6848反馈电流与时钟频率的关系以UCC3895为例,突降实现方法如图2. +-C TR T1R T2V 1bV TH /V TLQ 1R T C TUCC3895图2.时钟频率突降实现电路与时钟波形当电源处于正常负载状态时,Q l 导通,其时钟周期为:ns R R R R C t T T T T T osc 12010416.021211++⋅⋅⨯= 当电源进人待机状态时,Q ,关闭,时钟周期增大为:ns R C t T T osc 12010416.012+⨯=即开关频率减小。

开关电源降低电源待机功率损耗

开关电源降低电源待机功率损耗

降低切換式電源之待機功率損失陳秋麟林振宇楊大勇台大電機系崇貿科技公司摘要在現在需要電源管理和節省能量的時代,降低電源供應器在待機時的電能消耗越來越重要。

已經有一些可以降低切換電源供應器在極輕載或無載時之切換損失和其他額定損失的實際方法被提出來。

本篇論文探討脈衝省略模式(pulse skipping)、脈衝模式(burst mode)及非導通時間調變(off time modulation)。

此外,也介紹降低啟動電流和其他損失的技術。

依本文所提出的設計概念,一個12V/5A的轉接器(adaptor),在240V交流輸入,無載時只消耗0.1W。

簡介歐洲經濟協會(EEC) 從2001年1月起,針對無載的電源消耗訂定了嚴格的規範,表一所列是在不同的額定瓦數下的詳細規定。

在2001年七月,美國總統簽訂了一項命令指示,各級公家機關必須購買符合小於1W的電源待機損失規定的產品。

很快的,在各個層面都會採用低於1W待機功率損耗的電源。

表一:歐洲經濟協會對無載的消耗之規定損失分析以圖一中典型的反馳轉換器(flyback converter)為例,去分析電源轉換器的損失。

因為反馳轉換器低價位和廣泛的輸入範圍的特性,在實際應用層面受到歡迎。

對一個反馳轉換器而言,主要的損失包括了傳導損失(conduction loss)和切換損失(switching loss),以及由控制電路所造成的損失。

表二、三、四分別對這些主要損失,包括主要的傳導損失和切換損失,控制電路所造成的損失,列出了大約的估算,和常用的解決對策。

圖一典型的反馳轉換器表二主要的傳導損失造成損失的元件表達式解決方法元件描述功率電晶體Ip2×R DS,on× Ton × fs 降低fs降低R DS,onIp:變壓器一次側電流。

R DS,on :電晶體Q1導通電阻。

Ton :在每個週期的導通時間。

fs :切換頻率。

感應電阻Ip2×R s× Ton × fs 降低fs降低RsRs :一次側電流的感應電阻輸出整流器I D1×V F,D1× Ts × fs 降低fs降低V F,D1I D1 :二極體D1電流。

电源设计中减少待机功耗方法介绍

电源设计中减少待机功耗方法介绍

Reducing Loss to Meet Standby RequirementMODEL: AA22360.Prepared by :DX ZHANGChecked by :Approved by :Name SignaturePRE-xxREV DATE RemarkREF. No. : Dxx-xxx1. BackgroundWe used the new IC NCP1200 instead of original control IC AS2000 in AA22360, The standby loss is out of requirement.2. AnalysisIn order to meet the requirement of input power less 1W when output 0.5W, We changed some components step by step and compare with above step to improve the loss.3. The Original Test Data:Table 1. Input PowerPFC V in (DC) P o = 0.5W300VDC 300V ×7.72mA=2.316Wwith PFC 155VDC 155V ×1.39mA=2.16W 300VDC 300V ×6.09mA=1.828W P in Without PFC 155VDC 155V ×1.15mA=1.78WNote All the power loss data test by power meter PM100Table 2. Acoustic NoisePFC Descriptionwith PFC 47W-90W: high frequency(≈18k)NoiseWithout PFC 0-90W: high frequency(≈19k)4. Process of reduction loss in step by step (without PFC)4.1 Step 1Changing: NCP1200-ADJ connect 1k resiser to GND; without PFC; no P6KE150A; R4=R5=47Ω.Test result:Table 3.V in P o =0.5WP in155VDC155V×1.03mA=1.604W300VDC300V×6.17mA=1.852WComparison: Step 1 compared with the original that the input has 0.024W increasing at 300VDC input and has 0.176W improvement at 155VDC input.4.2Step 2:Changing: NCP1200-ADJ connect 1k resister to GND; without PFC;P6KE150A replaced R18; R4=R5=47Ω.Test result:Table 4.V in P o=0.5WP in155VDC155V×9.08mA=1.407W300VDC300V×5.54mA=1.661WComparison: This step compared with step 1can reduce 0.191W at 300VDC input and has 0.197W improvement at 155VDC input.4.3Step 3:Changing: NCP1200-ADJ connect 1k resistance to GND; without PFC;P6KE150A replaced R18; R4=10; R5=12Ω.Test result:Table 5.V in P o=0.5WP in155VDC155V×9.03mA=1.399W300VDC300V×5.51mA=1.652WThis step compared with step 2 the input can reduce 0.009W at 300VDC input and can reduce 0.008W at 155VDC input.4.4Step 4:Changing: NCP1200-ADJ connect 1k resister to GND; without PFC;P6KE150A replaced R18; R4=0; R5=12Ω.Test result:Table 6.V in P o=0.5WP in155VDC155V×9.03mA=1.399W300VDC300V×5.51mA=1.652WComparison: This step compared with step 3 the loss has no change.4.5Step 5:Changing: NCP1200-Adj: NC; without PFC; P6KE150A replaced R18; R4=0; R5=12Ω.Test result:Table 7.V in P o=0.5WP in155VDC155V×6.64mA=1.028W300VDC300V×4.11mA=1.232WComparison: This step compared with step 4 the loss can reduce 0.42W at 300VDC input and can reduce 0.371W at 155V input.4.6Step 6:Changing: NCP1200-Adj: NC; without PFC; P6KE150A replaced R18; R4=10; R5=12Ω.Test result:Table 8.V in P o=0.5WP in 325VDC325V×3.88mA=1.262WThis step compared with step 5 the loss has 0.03W increasing at 325VDC input.4.7Step 7:Changing: Under step 6 condition, between IC2-Pin3 and Pin4 to parallel with a 100pF capacitor, it can eliminate noise from 0W to 90W output.Step 8:Changing: NCP1200-Adj: NC; without PFC; P6KE150A replaced R18; R4=10; R5=12Ω; R115 from 6.8Ω reduced to 2.2Ω.Test result:Table 9.V in P o=0.5WP in155VDC155V×6.65mA=1.03W325VDC325V×3.85mA=1.251WComparison: This step compared with step 5 the loss has 0.019W increasing at 325VDC and has 0.002W increasing at 155VDC.4.8Step 9:This step used a new transformer which added a auxiliary winding of two turns in secondary. The auxiliary winding supply for LED1.Fig 1.Changing: NCP1200-Adj: NC; without PFC; P6KE150A replaced R18; R4=10; R5=12Ω; R115=2.2Ω.Test result:Table 10.V in P o=0.5WP in155VDC155V×5.43mA=0.842W325VDC325V×3.26mA=1.059WComparison: This step compared with step 5 the loss can reduce 0.173W at 325VDC and has 0.186W improvement at 155VDC.4.9Step 10:Based on step 9,The auxiliary winding in secondary supply for LED1and IC4-TL431.Fig 2.Condition: NCP1200-Adj: NC; without PFC; P6KE150A replaced R18;R4=10; R5=12Ω; R115=2.2Ω.Test result:Table 11.V in P o=0.5WP in155VDC155V×5.27mA=0.817W325VDC325V×3.18mA=1.03WComparison: This step compared with step 9 the loss can reduce 0.025W at 155VDC and can reduce 0.029W at 325VDC.5.Conclusion:Step 10 compare with the original data, the input has been reduced0.798W at 325VDC and 0.963W at 155VDC.So it can meet therequirement of standby.。

一种降低阻容降压电源电路待机功耗的电路的制作方法

一种降低阻容降压电源电路待机功耗的电路的制作方法

一种降低阻容降压电源电路待机功耗的电路的制作方法随着科技的不断发展,电子设备在人们的生活中扮演越来越重要的角色。

然而,随之而来的问题是如何降低电子设备在待机状态下的功耗,以减少能源消耗和降低环境压力。

在电子设备中,降压电源电路是常见的电子元件之一,它的待机功耗会直接影响整个设备的能耗。

针对降低降压电源电路待机功耗的问题,本文将介绍一种制作方法。

第一步:确定设计目标在制作降低降压电源电路待机功耗的方法之前,首先需要确定设计目标。

包括希望达到的功耗水平,需要满足的环境要求,以及可接受的成本等。

只有明确了设计目标,才能有针对性地进行后续的设计和制作工作。

第二步:选取合适的元件在确定了设计目标之后,就需要选取合适的元件进行制作。

在降低降压电源电路待机功耗的过程中,选取低功耗的电子元件是关键。

可以选择低功耗的稳压芯片、低功耗的电容电阻等元件进行搭配使用。

第三步:精确设计电路连接方式在选取了合适的元件之后,就需要精确设计电路连接方式。

这涉及到元件之间的连接方式、布局、以及电路的整体结构。

需要充分考虑电路的紧凑性和稳定性,以确保电路在工作时能够稳定可靠地降低待机功耗。

第四步:进行实际制作在确定了电路连接方式之后,就需要进行实际的制作工作。

包括焊接元件、连接线路、调试等工作。

在制作过程中,需要特别注意保持良好的焊接质量和连接稳定性,以确保电路能够正常工作并达到预期的功耗降低效果。

第五步:进行功耗测试和调整完成电路的制作之后,需要进行功耗测试和调整。

通过专业的测试仪器对电路的待机功耗进行测量,并根据实际测试结果对电路进行调整和优化。

只有经过严格的测试和调整,才能确保电路达到预期的功耗降低效果。

总结通过以上的制作方法,可以有效降低降压电源电路的待机功耗,减少能源消耗,降低环境压力。

制作过程中需要严格按照设计目标进行设计和选材,保证电路的稳定性和可靠性。

希望本文的介绍对降低降压电源电路待机功耗有所帮助,为电子设备的节能与环保做出贡献。

降低开关电源待机功耗的电路分析

降低开关电源待机功耗的电路分析

降低开关电源待机功耗的电路分析发表时间:2019-07-22T15:21:04.933Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:唐子健[导读] 摘要:围绕着物联网的概念,诞生了一些智能家居、无人售货、工业自动化等新领域,需要大量用到使用微电子电路作为检测、监控、控制的手段,这些设备、部件长时间通电待机,要消耗一定无用功的电能。

广东南冠电气有限公司广东佛山 528251摘要:围绕着物联网的概念,诞生了一些智能家居、无人售货、工业自动化等新领域,需要大量用到使用微电子电路作为检测、监控、控制的手段,这些设备、部件长时间通电待机,要消耗一定无用功的电能。

在现在用电负荷越来越高,用电费用越来越贵的今天,智能家居、物联网智能化的同时,要降低无用功的电能消耗,控制不必要增长的电能消耗。

关键词:开关电源;待机功耗1引言物联网(英语:Internet of Things,缩写:IoT),最早在1999年由工作于宝洁公司的Kevin Ashton创造,他带领和麻省理工学院合作的队伍成立AUTO-ID中心,为宝洁公司研发基于RFID技术的供应链管理技术。

智能电网是一种现代化的输电网络。

利用信息及通信技术,以数字或模拟信号侦测与收集供应端的电力供应状况和使用端的电力使用状况。

再用这些信息来调整电力的生产与输配,或调整家电及企业用户的耗电量,以此达到节约能源、降低损耗、增强电网可靠性的目的。

也是物联网的其中一种形式。

无论物联网、还是智能电网,都离不开一个必要的需要¬--电力,都是基于低压用电的智能设备服务端和终端设备。

电力供应不能简单地从发电站直接连接到这些设备上,电力传输过程中要经过多次升压、降压的转换过程。

因此传统的智能检测控制设备需要经过体积大、发热大、转换效率低的线性电源转换为需要用到的工作电压,造成设备的体积、制造成本等不能适合未来的技术发展,特别是运行时电力消耗成本对于企业的财政造成很大的负担,这时候需要用到开关模式电源,简称开关电源,来提供供电、降压功能,但开关电源不能完全达到100%的转换效率,开关电源电路在转换的过程也会有无功电能消耗,现阶段供电部门也对供电的线路、智能电网设备也提出了最低限度的电能损失做出了严格的要求,这是本文以此为目的作为分析的课题。

降低开关电源空载损耗的方法

降低开关电源空载损耗的方法

降低开关电源空载损耗的方法针对目前能源越来越紧张,各国政府针对空载损耗(即输出为空载时的输入功率消耗,又称待机损耗)早已出台了相关的法律法规,如美国的”能源之星”(Energy Star),联邦政府采购指令(FEMP), 德国的”蓝色天使”(Blue Augle 标准,欧洲经济协会(EEC)的EU 指令和中国节能产品认证委员会(CCEC)认证标准等。

其中EU 指令最为详尽,制定了严格的规范,下表是在不同的额定瓦数下的详细规定损耗分析以典型的反激式转换器(fly-back converter)为例,来分析电源转换器的损耗。

因为反激式转换器电路简单、成本低和宽电压输入的优点,在实际应用层面最为广泛。

对一个反激式转换器而言,主要的损耗包括了开关损耗(switching loss)和传导(conduction loss),以及由控制电路所造成的损耗。

表二、三、四分别对这些主要损耗,包括主要的开关损耗传导损耗和控制电路所造成的损耗,列出了大约的估算,和常用的解决对策。

可以很时显的发现无论是开关损耗还是传导损耗,都和开关频率有很密切的关系。

降低开关频率可以有效的降低损耗,特别是在轻载时。

但由脉宽调整产生器所产生的脉冲宽度必须被控制,以避免造成磁性组件的饱和。

而且,反激式转换器的输出能量可以表示为Po=(Vdc2 x Ton2)/(2 x Lp x T)x η,其中η代表转换效率。

为了降低轻载功率损耗,在轻载时,导通时间(Ton)很短暂,增大开关周期(T)或降低开关频率(fs),一个最简单的办法就是降低开关频率。

降低开关频率可以有效的降低电源损耗。

脉冲省略(Pulse skipping)的技术,根据负载的轻重程度,来决定省略开关脉冲与否。

下图表达了脉冲省略模式的概略念,等效降低开关脉冲数目来满足在轻载的低损耗要求。

脉冲省略突冲模式(burst mode)或称打嗝模式(hiccup mode)或省略周期模式。

如下图所示,当负载突然间下降,控制电路要求缩短Ton,在某一个负载程度下,脉冲模式的控制电路开始防止导通时间Ton减少,然后同时也载始周期性的遮蔽波调变的脉冲。

关机不断电,电表悄悄走!教你3招降低待机能耗

关机不断电,电表悄悄走!教你3招降低待机能耗

关机不断电,电表悄悄走!教你3招降低待机能耗很多人或许不知道,即使家里的电视、电脑和其他电器都关了机,只要电源还连着,就会持续产生待机能耗。

待机能耗一般指,设备只是在电子界面完成了关机,而没有拔掉电器插头或切断电源。

只有彻底断电才能停止耗能。

比如,多数家庭的电视机、机顶盒都只用遥控器关掉,并没有关掉开关或切断电源;空调、油烟机、洗衣机这些常用家电都是全年通电待机状态。

这种现象较为普遍,有些家庭不知道待机也会耗电,有些家庭即便知道也并不在意。

据报道,受访人士指出,待机能耗难以被察觉,是因为这是一种“积少成多”的浪费。

国网山西省电力公司电力科学研究院高级工程师张敏为记者做了简单测算。

将城镇家庭常见的电视机、机顶盒、路由器等12种电器计算在内,一户家庭每天的待机能耗约0.86度电。

如果将一直运行却未使用的电热水器、小厨宝加入,一户家庭每日浪费的能耗可达到1.52度电。

多位长年上户服务的电力客户经理进行估算,反馈结果显示,每户日待机能耗量在0.3度到1度电之间。

综合来看,即便按照每户日待机能耗0.2度电计算,一个500万人口的城市(按190万家庭户计),全年待机能耗近1.39亿度电。

以下是几个节能小诀窍:❶使用带开关的电源板。

电涌保护器往往自带开关,有助于保护电器和电子设备。

把家电插在同一个电源板上,不用的时候就直接关闭电源板,这样一来,所有电器的电源就都断开了。

❷随手拔掉插头。

有些家电需要随时开着,比如冰箱和卧室里的闹钟。

但是很多电器没必要一直插着电源,比如烤箱。

❸考虑使用节能电器。

许多节能电器的待机能耗相对更低。

图片如有侵权,联系删除。

相关主题
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

两种减小升压型开关电源的待机功耗的方法
通常开关型降压变换器的开关晶体管是串接在电路中的,而开关型升压变换器的开关晶体管则是与负载并联的,与负载串联连接的元器件是电感线圈和二极管。

所以若把这两种变换器用做备份,当电源处于待机状态时,降压变换器由于开关晶体管将输人输出端的通路切断,待机功耗很小,消耗电流在1uA以下。

但升压变换器则不然。

由于开关管虽然截止但并没切断输人输出端之间的直流通路,电池仍然会经电感线圈和二极管与输出端的电容器、电压检测电阻形成直流回路,流过的电流在数十微安左右,另外在负载上也会流过电流,电流的大小因电路而异。

为了减小这种电流损耗,可以采用下面的两种方法。

1.在输入擒出端之间设置开关
在输人输出端之间的线路上设置开关,待机时将Vin和Vout进行分离。

开关可以采用继电器一类机械开关,也可以采用MOSFET构成的电子开关。

最近厂家生产出了带负载切断功能的升压型变换器IC,使用时采用图1所示的电路。

在待机时借助于P沟道MOSFET Tr2的截止,切断输入端和输出端的直流通路。

2.采用变压器进行隔漓
,在输人端和输出端之间不再使用电感线圈而是改用变压器。

在待机时开关管Tr1截止,电路被切断,可以将开关电源的待机电流控制在1uA以下。

相关文档
最新文档