שיטות טכניות להפחתת צריכת החשמל של מקורות כוח גבוהים
עם החשיבות הגוברת של יעילות אנרגטית והגנת הסביבה, לאנשים יש ציפיות גבוהות יותר ליעילות המתנה של החלפת ספקי כוח. לקוחות דורשים מיצרני ספקי הכוח לספק מוצרי חשמל העומדים בתקני אנרגיה ירוקה כגון BLUEANGEL, ENERGYSTAR ו-ENERGY200{{10}}. עם זאת, האיחוד האירופי דורש החלפת ספקי כוח עם הספק נקוב של 0.3W-15W, 15W-50W, ו-50W-75W כדי שצריכת הספק בהמתנה נמוכה מ-0.3W, 0.5W, ו-0.75W, בהתאמה, עד 2005.
כיום, כאשר רוב ספקי הכוח המתחלפים עוברים מעומס מדורג לעומס קל ולמצב המתנה, יעילות החשמל יורדת בחדות, ויעילות ההמתנה אינה יכולה לעמוד בדרישות. זה מציב אתגרים חדשים למהנדסי תכנון כוח.
ניתוח צריכת חשמל של מיתוג ספק כוח
כדי להפחית את אובדן ההמתנה של מיתוג ספקי כוח ולשפר את יעילות ההמתנה, הצעד הראשון הוא לנתח את הרכב הפסדי אספקת הכוח המיתוג. אם ניקח לדוגמא את אספקת הכוח Flyback, אובדן התפעול שלו מתבטא בעיקר ב: אובדן הולכה של MOSFET אובדן הולכה של MOSFET
במצב המתנה, זרם המעגל הראשי קטן, טון זמן ההולכה של MOSFET קטן מאוד, והמעגל פועל במצב DCM, כך שהפסדי ההולכה הקשורים ואיבודי המיישרים המשניים קטנים. בשלב זה, ההפסדים מורכבים בעיקר מאובדני קבלים טפיליים, הפסדי חפיפה של מתגים והפסדי התנגדות להפעלה.
אובדן חפיפה של מתגים, בקר PWM ואובדן הנגד ההתחלתי שלו, אובדן מיישר פלט, אובדן מעגל הגנת מהדק, אובדן מעגל משוב וכו'. שלושת ההפסדים הראשונים הם פרופורציונליים לתדירות, כלומר, הם פרופורציונליים למספר מתגי ההתקן ליחידה זְמַן.
שיטות לשיפור יעילות המתנה של החלפת ספקי כוח
על פי ניתוח האובדן, ניתוק הנגד המתנע, הפחתת תדירות המיתוג והפחתת תדירות המיתוג יכולים להפחית את אובדן ההמתנה ולשפר את יעילות ההמתנה. השיטות הספציפיות כוללות: הפחתת תדר השעון; מעבר ממצב עבודה בתדר גבוה למצב עבודה בתדר נמוך, כגון מעבר ממצב QuasiResonant (QR) ל-Pulse Width Modulation (PWM), ומעבר מ-Pulse Width Modulation לאננון תדר דופק (PFM); מצב פרץ.
חתוך את הנגד המתנע
עבור אספקת הכוח Flyback, שבב הבקרה מופעל על ידי פיתול העזר לאחר האתחול, ומפל המתח על הנגד האתחול הוא כ-300V. הגדר את ערך התנגדות ההתחלה ל-47k Ω וצורך כמעט 2W של חשמל. כדי לשפר את יעילות ההמתנה, יש לנתק את ערוץ ההתנגדות לאחר ההפעלה. ל-TOPSWITCH ול-ICE2DS02G יש מעגל התנעה ייעודי בפנים, שיכול לכבות את הנגד לאחר התנעה. אם לבקר אין מעגל התנעה ייעודי, ניתן לחבר גם קבלים בסדרה עם הנגד המתנע, וההפסד לאחר ההתנעה יכול לרדת בהדרגה לאפס. החיסרון הוא שספק הכוח אינו יכול להפעיל מחדש את עצמו, וניתן להפעיל מחדש את המעגל רק לאחר ניתוק מתח הכניסה ופריקת הקבל.
