開關(guān)電源待機(jī)功耗問題該如何解決 圖文深度解析-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2019-08-30
開關(guān)電源是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置，是電源供應(yīng)器的一種。其功能是將一個(gè)位準(zhǔn)的電壓，透過不同形式的架構(gòu)轉(zhuǎn)換為用戶端所需求的電壓或電流。
現(xiàn)在做電源，除了效率以外，空載或者開關(guān)電源待機(jī)功耗也變得越來越重要了。這不僅是因?yàn)楦鞣N各樣的能效標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行，也確實(shí)很符合實(shí)際應(yīng)用的需求，因?yàn)榇蟛糠值挠秒娫O(shè)備都長期工作在待機(jī)狀態(tài)。以離線式的AC/DC電源為例，不同的應(yīng)用要求不一樣，有500mW、300mW、再到100mW，甚至是很多充電器所追求的10mW以下。下面我們就對(duì)開關(guān)電源的待機(jī)功耗進(jìn)行分析。
1、脈沖電流造成的共模電感T的內(nèi)阻損耗加大
適當(dāng)設(shè)計(jì)共模電感，包括線徑和匝數(shù)
2、放電電阻上的損耗
在符合安規(guī)的前提下加大放電電阻的組織
3、熱敏電阻上的損耗
在符合其他指標(biāo)的前提下減小熱敏電阻的阻值
普通的啟動(dòng)方法，開關(guān)電源啟動(dòng)后啟動(dòng)電阻回路未切斷，此損耗持續(xù)存在。
改善方法：恒流啟動(dòng)方式啟動(dòng)，啟動(dòng)完成后關(guān)閉啟動(dòng)電路降低損耗。
有放電電阻存在，mos開關(guān)管每次開關(guān)都會(huì)產(chǎn)生放電損耗
改善方法：用TVS鉗位如下圖，可免除電阻放電損耗（注意：此處只能降低電阻放電損耗，漏感能量引起的尖峰損耗是不能避免的）
當(dāng)然最根本的改善辦法是，降低變壓器漏感。
電源芯片是需要一定的電流和電壓進(jìn)行工作的，如果Vcc供電電壓越高損耗越大。
改善方法：由于IC內(nèi)部消耗的電流是不變的，在保證芯片能在安全工作電壓區(qū)間的前提下盡量降低Vcc供電電壓！
由于待機(jī)時(shí)有效工作頻率很低，并且一般限流點(diǎn)很小，磁通變化小，磁芯損耗很小，對(duì)待機(jī)影響不大，但繞組損耗是不可忽略的。
變壓器繞組引起的損耗
繞組的層與層之間的分布電容的充放電損耗(分布電容在開關(guān)MOS管關(guān)斷時(shí)充電，在開關(guān)MOS管開通時(shí)放電引起的損耗。）
當(dāng)測試mos管電流波形時(shí)，剛開啟的時(shí)候有個(gè)電流尖峰主要由變壓器分布電容引起。
改善方法:在繞組層與層之間加絕緣膠帶，來減少層間分布電容。
mos損耗包括：導(dǎo)通損耗，開關(guān)損耗，驅(qū)動(dòng)損耗。其中在待機(jī)狀態(tài)下最大的損耗就是開關(guān)損耗。
改善辦法：降低開關(guān)頻率、使用變頻芯片甚至跳頻芯片（在空載或很輕負(fù)載的情況下芯片進(jìn)入間歇式振蕩）
輸出整流管上的結(jié)電容與整流管的吸收電容在開關(guān)狀態(tài)下引起的尖峰電流反射到原邊回路上，引起的開關(guān)損耗。另外還有吸收電路上的電阻充放電引起的損耗。
改善方法：在其他指標(biāo)允許的前提下盡量降低吸收電容的容值，降低吸收電阻的阻值。
當(dāng)然還有整流管上的開關(guān)損耗、導(dǎo)通損耗和反向恢復(fù)損耗，這應(yīng)該在允許的情況下盡量選擇導(dǎo)通壓降低和反向恢復(fù)時(shí)間短的二極管。
開關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明、工控設(shè)備、通訊設(shè)備、電力設(shè)備、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、半導(dǎo)體制冷制熱、空氣凈化器，電子冰箱，液晶顯示器，LED燈具，通訊設(shè)備，視聽產(chǎn)品，安防監(jiān)控，LED燈帶，電腦機(jī)箱，數(shù)碼產(chǎn)品和儀器類等領(lǐng)域。
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