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模块电源的待机功耗究竟耗哪了?

时间:2019-06-04 来源: 关键字:DC-DC   电压   

DC-DC电源模块待机的时候,输出端无负载 ,但产品又存在待机损耗,这些损耗都耗在了哪里,又该如何去减小这些损耗呢?本文将一探究竟。

一、启动电路损耗

一般的启动电路都是R+C启动,如图1左,启动电路中的电阻会有一定损耗,这个损耗看起来不大,但在待机的时候,还是占有一定的比重。那该如何减小此损耗呢?再兼容产品启动和短路能力的同时,R取值越大损耗越小。还有一种方法是产品启动后,让R不工作,损耗自然会变小,如图1右所示把启动电路改进,损耗就会变小。

 

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图 1 启动电路

二、变压器的损耗

变压器的损耗包括铁损和铜损,变压器的铁损受工作频率和感值的影响,频率低损耗小,感值高损耗小,所以设计变压器的时候,要兼顾工作频率和感量值,在一个比较合适的值,损耗就会小;待机的时候变压器铜损是很小的,对整体的损耗影响甚微,设计变压器的时候,选择适当的线径及匝数即可。

三、IC损耗

IC都会有一个工作电流,使IC能够正常工作,这个损耗是无法避免的,在IC选型的时候尽量选择工作电流小的。

四、开关管损耗

输入端的MOS管Q1在待机的时候,主要体现的是开关损耗,所以需要降低待机时MOS管的损耗,待机的工作频率就要降低。芯片选型的时候,选择芯片工作在轻载和空载情况下会跳频(即降低空载和轻载的工作频率),MOS管要选用低栅荷的,从而降低损耗。

整流管D1损耗包括开关损耗,反向恢复损耗,导通损耗。整流管选型时,选择低导通压降和反向恢复时间短的二极管,可以降低损耗。

 

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图 2 主电路框图

五、吸收电路的损耗

开关MOS管DS极之间通常会加一个小电容如图2左,用来吸收管子上的电压尖峰,MOS管上的这个吸收电容C5会损耗能量,在确保管子应力有足够余量的情况下,吸收电容容值越小,损耗越小。

输出整流管上的RC吸收电路如图2所示,降低RC吸收的损耗,在电路允许的情况下,减小电容C12容值,减小电阻R6阻值可以降低损耗。

 

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图 3 吸收电路

六、假负载电阻损耗

大部分的模块电源产品都会在输出端加一个假负载,用来保证模块在空载或是很轻的负载情况下产品的稳定性,这个假负载会带来损耗。在确保模块性能稳定的情况下,假负载电阻选择越大损耗越小。当电路不需要接假负载也能够稳定的工作,可以选择不加假负载,这样假负载的损耗就不存在了。

致远电子自主研发、生产的隔离电源模块已有近20年的行业积累,为进一步优化电源模块的静态功耗,不断优化产品方案并将方案芯片化,打造出自主电源IC,进而推出P系列电源模块。P系列电源静态电流低至5mA,待机功耗仅为25mW,待机如休眠般静谧,可有效降低待机时能量损失。产品图片如下所示。

 

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图 4 超低待机功耗的贴片电源模块

ZLG致远电子目前产品具有宽输入电压范围,隔离1000VDC、1500VDC、3000VDC及6000VDC等多个系列,封装形式多样,兼容国际标准的SIP、DIP等封装。同时为保证电源产品性能建设了行业内一流的测试实验室,配备最先进、齐全的测试设备,全系列隔离DC-DC电源通过完整的EMC测试,静电抗扰度高达4KV、浪涌抗扰度高达2KV,可应用于绝大部分复杂恶劣的工业现场,为用户提供稳定、可靠的电源隔离解决方案。

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