一种提升轻载能效及降低待机功耗的实现

出处:王仁波 发布于:2011-08-28 09:01:58

 

  对于国内大多数人来说,待机功耗算是一个全新的概念。以前,当我们不再使用某个用电产品时,我们往往拔掉设备的插头,但随着人们生活水平的不断提高,越来越多的用电设备进入了我们的生活,为了方便使用,许多设备长时间通电而不管其是否使用,这期间有许多电能被白白浪费,这便是待机功耗。待机功能极大地方便了我们的生活,却也大量地浪费了能源。近期的研究表明,待机能耗已经占到了经济合作组织 (OECD)国家民用电力消耗的3%~13%,随着网络化的快速发展和用电设备的不断增加,如果不对待机能耗问题加以重视和控制的话,这一比例还将继续上升。因此我们十分关注待机功耗的问题。

  随着家用电器、视听产品的普及,自动化办公设备的广泛应用和网络化,待机能耗的迅速增长越来越引起世界各国的广泛关注,像澳大利亚平均家庭待机功耗是86.8W,日本是44W,英国是32W,美国是55W,我们国家也做了调查,我国的平均待机功耗是15到30W,所以有些国际都说待机功耗是一个吸血虫。

  对于一个反激式开关电源而言,我们可以通过以下几个方面来提升轻载效率和待机功耗:


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  1. 开关MOSFET的损耗通常可以分为导通损耗、开关损耗、驱动损耗等。前两种是MOSFET的主要损耗。在轻载和空载情况下,原边电流的峰值和有效值都会明显降低,这时候的开关损耗是主导因素。而开关损耗与Vds电压、开关频率有着直接的关系。因此,减少MOSFET在轻载和空载时的损耗,可以通过使用QRC 模式的反激芯片和具有降频、间歇工作方式的芯片来实现;

  2. 使用具有HV启动功能的芯片,这样可以避免启动电阻产生的损耗。另外,要选择合适的X电容泄放电阻;

  3. 对反馈线路的优化。选择CTR高的光耦、低工作电流的基准431以及较大的输出电压取样电阻都可以一定程度的降低待机功耗。当然,同时也要考虑到对Dynamic的影响;

  4. 对吸收线路的优化。传统的RCD嵌位线路会造成比较大的损耗,相对而言,使用TVS嵌位也可以提升轻载能效和待机功耗;

  此外,使用ZFB比较大的芯片,以及优化变压器的设计也会起到一定的积极作用。

  总之,提升反激式开关电源的轻载能效及降低待机功耗,需要对反激式拓扑线路做详细的分析,抓住每一个损耗的源头,一点一滴的累积并提高,才能限度的满足日益严格的需求。

 

 


  

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