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對低功耗電源模塊的待機損耗分析

2019-05-31

電源是保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關鍵之一但是在很多應用場合中對電子設備的功耗要求非常苛刻。因此,在保證系統(tǒng)能穩(wěn)定運行后,對電源提出了低功耗的要求。電源在待機的時候,輸出無負載為什么又有待機損耗嗎?這些損耗都耗在那些地方,如何降低損耗嗎?下面淺談下電源模塊的功耗問題。

 

電源模塊損耗主要有以下幾個地方:

1、啟動電路

常見啟動電路都是R+C啟動,其中電阻會有一定損耗。通常在兼容產(chǎn)品啟動和短路能力的同時,R取值越大損耗越小。或是產(chǎn)品啟動后不讓R工作,損耗也會變小。

 

2、變壓器

變壓器的損耗包括鐵損和銅損,變壓器的鐵損受工作頻率和感值的影響,頻率低損耗小,感值高損耗小。所以設計變壓器的時候,要兼顧工作頻率和感量值,在一個比較合適的值,損耗就會小。待機時變壓器銅損是很小的,在設計變壓器的時候,選擇適當?shù)木€徑及匝數(shù)即可。

 

3、電源IC

IC都會有一個工作電流,為了使IC能夠正常工作,這個損耗是無法避免的,可以在選型時盡量選擇工作電流小的。

 

4、開關管

輸入端的MOS管在待機的時候,主要體現(xiàn)的是開關損耗,所以需要降低待機時MOS管的損耗,待機的工作頻率就要降低。芯片選型時,選擇芯片工作在輕載和空載情況下會跳頻。MOS管要選用低柵荷的,從而降低損耗。整流管選型時,選擇低導通壓降和反向恢復時間短的二極管,可以降低損耗。

 

5、吸收電路

一般在開關MOSDS極之間,會加一個小電容用來吸收管子上的電壓尖峰,這個吸收電容會損耗能量,在確保管子應力有足夠余量的情況下,吸收電容值越小其損耗越小。

 

對于AC/DC電源來說,輸入端最大的損耗是X電容放電電阻。大部分的安規(guī)標準都要求1s內(nèi)把X電容的電壓放到安全電壓以下這樣容值越大放電電阻就越小,損耗越大。降低這個損耗可以選用專門的X電容放電芯片,芯片可以自動檢測AC是否掉電,所以在正常工作的時候幾乎沒有損耗也有這個功能集成到主控芯片里面的

 

還有在多路繞組輸出的應用里面,光耦和431的偏置電流應該取自電壓最低的那一路,在不影響反饋性能的前提下,是可以明顯的降低待機功耗。

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