Phương pháp kỹ thuật để giảm mức tiêu thụ điện năng trong các bộ nguồn chuyển mạch công suất cao
Với tầm quan trọng ngày càng tăng của hiệu quả sử dụng năng lượng và bảo vệ môi trường, mọi người mong đợi hiệu suất chuyển đổi nguồn điện dự phòng ngày càng cao hơn, khách hàng yêu cầu các nhà sản xuất bộ nguồn cung cấp các sản phẩm bộ nguồn đáp ứng BLUEANGEL, ENERGYSTAR, ENERGY20{{9 }}0 và các tiêu chuẩn năng lượng xanh khác cũng như Liên minh Châu Âu về nguồn điện chuyển mạch là: đến 2005, công suất định mức là 0,3W~15W, 15W~50W và 50W~75W chuyển đổi nguồn điện, mức tiêu thụ điện ở chế độ chờ tương ứng phải nhỏ hơn 0,3W, 0,5W và 0,75W.
Hầu hết nguồn điện chuyển mạch hiện tại từ tải định mức sang tải nhẹ và trạng thái chờ, hiệu suất nguồn điện giảm mạnh, hiệu suất chờ không thể đáp ứng yêu cầu. Điều này đặt ra một thách thức mới cho các kỹ sư thiết kế cung cấp điện.
Chuyển mạch phân tích mức tiêu thụ điện năng
Để giảm tổn thất ở chế độ chờ của nguồn điện chuyển mạch và cải thiện hiệu quả ở chế độ chờ, trước tiên chúng ta phải phân tích thành phần của tổn thất nguồn điện chuyển mạch. Ví dụ, trong trường hợp nguồn điện flyback, tổn thất vận hành của nó chủ yếu biểu hiện như sau: Tổn hao dẫn MOSFET Tổn hao dẫn MOSFET
Ở trạng thái chờ, dòng điện mạch chính nhỏ, thời gian dẫn MOSFET rất nhỏ, mạch làm việc ở chế độ DCM nên tổn hao dẫn điện liên quan, tổn hao chỉnh lưu thứ cấp nhỏ, lúc này tổn thất chủ yếu bao gồm mất điện dung ký sinh và mất chồng chéo chuyển mạch và mất điện trở khởi động.
Mất mát chồng chéo chuyển mạch, mất bộ điều khiển PLC và mất điện trở khởi động, mất bộ chỉnh lưu đầu ra, mất mạch bảo vệ kẹp, mất mạch phản hồi. Ba tổn thất đầu tiên tỷ lệ thuận với tần số, nghĩa là số lượng thiết bị chuyển mạch trên một đơn vị thời gian tỷ lệ thuận với nhau.
Cải thiện hiệu quả dự phòng của việc chuyển đổi phương thức cung cấp điện
Theo phân tích tổn thất, cắt điện trở khởi động, giảm tần số chuyển mạch, giảm số lần chuyển mạch có thể giảm tổn thất ở chế độ chờ, nâng cao hiệu quả ở chế độ chờ. Các phương pháp cụ thể là: giảm tần số xung nhịp; chuyển từ chế độ hoạt động tần số cao sang chế độ hoạt động tần số thấp, chẳng hạn như chế độ bán cộng hưởng (QuasiResonant, QR) chuyển sang điều chế độ rộng xung (PulseWidthModulation,PWM), điều chế độ rộng xung chuyển sang điều chế tần số xung (PulseFrequencyModulation, PFM); hiệu suất dự phòng của nguồn điện có thể chuyển đổi. PFM); Chế độ xung có thể điều khiển được (BurstMode).
Cắt điện trở khởi động
Đối với nguồn điện flyback, chip điều khiển được cấp nguồn bằng cuộn dây phụ sau khi khởi động và điện áp rơi trên điện trở khởi động là khoảng 300V. Để cải thiện hiệu suất chờ, kênh điện trở phải được cắt sau khi khởi động và ICE2DS02G có mạch khởi động chuyên dụng để tắt điện trở sau khi khởi động. Nếu bộ điều khiển không có mạch khởi động đặc biệt, bạn cũng có thể khởi động điện trở nối tiếp bằng tụ điện, tổn thất sau khi khởi động có thể giảm dần về 0. Nhược điểm là nguồn điện không thể tự khởi động lại mà chỉ ngắt điện áp đầu vào, phóng điện tụ điện để khởi động lại mạch.
