Phương pháp kỹ thuật để giảm mức tiêu thụ điện năng trong các bộ cấp nguồn chuyển đổi công suất-cao
Hiện tại, khi hầu hết các bộ nguồn chuyển mạch chuyển từ tải định mức sang tải nhẹ và chế độ chờ, hiệu suất sử dụng điện giảm mạnh và hiệu suất ở chế độ chờ không thể đáp ứng yêu cầu. Điều này đặt ra những thách thức mới cho các kỹ sư thiết kế năng lượng.
Phân tích mức tiêu thụ điện năng của nguồn điện chuyển mạch
Để giảm tổn thất ở chế độ chờ và cải thiện hiệu suất ở chế độ chờ của nguồn điện ở chế độ chuyển mạch, trước tiên cần phân tích thành phần của
chế độ chuyển đổi tổn thất nguồn điện. Lấy nguồn điện flyback làm ví dụ, tổn thất vận hành của nó chủ yếu biểu hiện ở tổn thất dẫn MOSFET và tổn thất dẫn MOSFET
Ở chế độ chờ, dòng điện mạch chính thấp, thời gian dẫn MOSFET nhỏ và mạch hoạt động ở chế độ DCM nên tổn hao dẫn liên quan, tổn thất chỉnh lưu thứ cấp, v.v. là nhỏ. Tại thời điểm này, tổn thất chủ yếu bao gồm tổn thất điện dung ký sinh, tổn thất chồng chéo chuyển mạch và tổn thất điện trở khởi động.
Mất mát chồng chéo chuyển mạch, mất bộ điều khiển PLC và mất điện trở khởi động, mất ống chỉnh lưu đầu ra, mất mạch bảo vệ kẹp, mất mạch phản hồi, v.v. Ba tổn thất đầu tiên tỷ lệ thuận với tần số, nghĩa là tỷ lệ thuận với số lượng công tắc thiết bị trên mỗi đơn vị thời gian.
Các phương pháp cải thiện hiệu quả dự phòng của nguồn điện chuyển mạch
Theo phân tích tổn thất, việc cắt điện trở khởi động, giảm tần số chuyển mạch và giảm số lượng công tắc có thể giảm tổn thất ở chế độ chờ và cải thiện hiệu quả ở chế độ chờ. Các phương pháp cụ thể bao gồm: giảm tần số xung nhịp; Chuyển từ chế độ làm việc tần số-cao sang chế độ làm việc tần số-thấp, chẳng hạn như chuyển từ chế độ Cộng hưởng gần như (QR) sang Điều chế độ rộng xung (PWM) và chuyển từ Điều chế độ rộng xung sang Điều chế tần số xung (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. Đặt điện trở khởi động thành 47k Ω và tiêu thụ gần 2W điện năng. Để nâng cao hiệu quả ở chế độ chờ, kênh điện trở phải được cắt sau khi khởi động. TOPSWITCH, ICE2DS02G có mạch khởi động chuyên dụng bên trong có thể tắt điện trở sau khi khởi động. Nếu bộ điều khiển không có mạch khởi động chuyên dụng, tụ điện cũng có thể được mắc nối tiếp với điện trở khởi động và tổn thất sau khi khởi động có thể giảm dần về 0. Nhược điểm là nguồn điện không thể tự động khởi động lại và mạch chỉ có thể được khởi động lại sau khi ngắt điện áp đầu vào và xả tụ điện.
