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提高电源适配器效率知足六级能效的几个小窍门 (附案例)_效力_电源

神尊大人 2024-11-09 07:32:26 0

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随着能源危急的逐渐加剧,能源效率的提高成为了当今社会发展的主要方向。
为了推动能源的节约利用和环境保护,各国纷纭制订了相应的能效标准。
六级能效标准作为我国目前最高的能效标准之一,对付能源的有效利用起到了主要的勾引浸染。
当然,对外置电源(如电源适配器、开关电源、充电器等)的哀求也越来越高。
对付一些厂商来说,既充满机遇也充满寻衅。

本文以12V1.5A电源适配器为例,分享如何提高均匀效率来知足六级能效标准的办理思路。

提高电源适配器效率知足六级能效的几个小窍门 (附案例)_效力_电源 科学

以下为测试样机图片:

CR6249样机图片

【运用】电脑和做事器赞助电源/数码电源充电器/替代线性调度器和RCC

【规格】12V1.5A

【掌握IC】CR6249

CR6249:高精度CC/CV原边检测PWM开关

产品概述

CR6249是一款高性能原边检测掌握的PWM开关,待机功耗小于75mW。
CR6249内部采取了多模式掌握的效率均衡技能,用于优化芯片系统待机功耗。
QR掌握模式提升效率,同时采取了低级电感量补偿技能和内部集成的输出线电压补偿技能,担保了芯片在批量生产过程中CC/CV输出精度,内置的全电压功率自适应补偿技能担保了系统在全电压范围(90V~264V)内输出恒定的功率。

CR6249集成了多种功能和保护特性,包括欠压锁定(UVLO),VDD过压保护(OVP),软启动,过温保护(OTP),逐周期电流限定(OCP),CS引脚悬空保护,输出短路保护,内置前沿消隐电路,输出整流二极管短路保护电路,输出过压保护电路。
而且内置所有PIN脚悬空保护功能,使得芯片具有更高的可靠性。

紧张特点

● 待机功耗低于75mW

● 原边检测拓扑构造,无需光耦和TL431

● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出

● 可编程CC/CV模式掌握

● 采取多模式掌握的效率均衡技能

● 高能效QR掌握模式

● 内置输出线电压补偿功能

● 内置低级电感量偏差补偿功能

● 内置全电压功率自适应补偿功能

● 动态负载相应功能

● 内置过温度保护功能

● 内置输出短路保护功能

● 内置前沿消隐

● 启动电流和事情电流低

● VDD端过压保护和钳位保护

● 逐周期过流保护

● 内置输出整流二极管短路保护

● 内置输出过压保护功能

● 内置所有PIN脚悬空保护功能

● DIP-8L绿色封装

基本运用

● 小功率电源适配器

● 蜂窝电话充电器

● 数码电源充电器

● 电脑和做事器赞助电源

● 替代线性调度器和RCC

范例运用

引脚分布

引脚描述

【问题描述】

如下图所示,高低压均匀效率只有84.64%旁边,而六级能效须要85%的效率,未能知足六级能效。

【办理思路】

1、选择高效的功率开关器件:合理选择低导通和开关损耗的功率开关器件,如MOSFET或IGBT。
这些器件应具有快速的开关速率和低导通电阻,以减少能量损耗。

2、得当的开关频率:选择适当的开关频率可以平衡开关损耗和输出滤波器尺寸。
较高的开关频率可以减小开关器件的开关损耗,但也可能增加输出滤波器的尺寸和本钱。
因此,须要在效率和本钱之间进行权衡。

3、优化反激变压器设计:反激变压器是反激开关电源中的关键元件,合理设计和选用变压器可以提高电源的效率。
通过减小变压器的漏感、减小铜损耗和磁芯损耗,可以降落能量损耗并提高效率。

4、采取得当的掌握策略:选择得当的掌握策略,如当前模式掌握或电压模式掌握,可以提高电源的动态相应和稳定性,从而提高效率。

5、优化输出滤波器设计:合理设计输出滤波器可以减少输出纹波和滤波器损耗,提高电源的效率。
选择得当的滤波器元件和拓扑构造,以及进行合理的参数调节,可以达到最佳的滤波效果。

6、高效的赞助电路设计:包括合理设计电源输入滤波电路、启动电路、过压保护电路等,以减少附加能量损耗,提高全体系统的效率。

【调通要点】

利用示波器抓开关频率,创造频率只有35KHz偏低。
IC本身良好的事情频率在50KHz旁边,于是通过减小OCP到1.8A来提升开关频率至45KHz,效率提升了1个多点,达到86.24%,能知足六级能效。
但由于测试效率为板端,为考虑带线测试时留有余量,连续优化效率。

经不雅观察创造次级输出电容容值为560uF,而电源负载为1.5A,容值相对来说偏小,于是考试测验增大输出电容至820uF,效率提升了0.38%。

【终极结果】

由于变压器感量已经很大,无法通过变压器感量提升效率。
在考虑本钱的情形下,不换大号的IC、不换内阻更小的肖特基的情形下,此效率险些已达极限,能够知足客户需求。

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