Approches techniques pour réduire la consommation d'énergie des alimentations à découpage-haute puissance
À l'heure actuelle, lorsque la plupart des alimentations à découpage passent de la charge nominale au mode charge légère et mode veille, l'efficacité énergétique chute fortement et l'efficacité en veille ne peut pas répondre aux exigences. Cela présente de nouveaux défis pour les ingénieurs en conception de puissance.
Analyse de la consommation électrique de l'alimentation à découpage
Pour réduire les pertes en veille et améliorer l'efficacité en veille des alimentations à découpage, il est nécessaire d'analyser d'abord la composition des pertes d'alimentation en mode découpage. En prenant l'alimentation flyback comme exemple, ses pertes de fonctionnement se manifestent principalement par une perte de conduction MOSFET et une perte de conduction MOSFET.
En mode veille, le courant du circuit principal est faible, le temps de conduction du MOSFET est faible et le circuit fonctionne en mode DCM, de sorte que les pertes de conduction associées, les pertes du redresseur secondaire, etc. sont faibles. À l'heure actuelle, les pertes sont principalement composées de pertes de capacité parasites, de pertes de chevauchement de commutateurs et de pertes de résistance de démarrage.
Perte de chevauchement de commutation, perte du contrôleur PWM et de sa résistance de démarrage, perte du tube redresseur de sortie, perte du circuit de protection des pinces, perte du circuit de rétroaction, etc. Les trois premières pertes sont directement proportionnelles à la fréquence, c'est-à-dire directement proportionnelles au nombre de commutateurs de l'appareil par unité de temps.
Méthodes pour améliorer l'efficacité en veille de l'alimentation à découpage
Selon l'analyse des pertes, couper la résistance de démarrage, réduire la fréquence de commutation et diminuer le nombre de commutateurs peuvent réduire les pertes en veille et améliorer l'efficacité en veille. Les méthodes spécifiques comprennent : la réduction de la fréquence d'horloge ; Passage du mode de fonctionnement haute-fréquence au mode de fonctionnement basse-fréquence, comme le passage du mode quasi résonant (QR) à la modulation de largeur d'impulsion
Pour l'alimentation flyback, la puce de commande est alimentée par l'enroulement auxiliaire après le démarrage, et la chute de tension aux bornes de la résistance de démarrage est d'environ 300 V. Réglez la résistance de démarrage sur 47k Ω et consommez près de 2W de puissance. Pour améliorer l'efficacité de la veille, le canal de résistance doit être coupé après le démarrage. TOPSWITCH, ICE2DS02G dispose d'un circuit de démarrage dédié à l'intérieur qui peut éteindre la résistance après le démarrage. Si le contrôleur ne dispose pas d'un circuit de démarrage dédié, un condensateur peut également être connecté en série avec la résistance de démarrage, et les pertes après le démarrage peuvent progressivement diminuer jusqu'à zéro. L'inconvénient est que l'alimentation ne peut pas redémarrer automatiquement et que le circuit ne peut être redémarré qu'après avoir déconnecté la tension d'entrée et déchargé le condensateur.
