大功率開關(guān)電源適配器現(xiàn)狀_特點及其發(fā)展方向 |
東莞市玖琪實業(yè)有限公司專業(yè)生產(chǎn)研發(fā)大功率電源適配器,有需要的朋友歡迎來咨詢。 1.1大功率電源適配器及其特點 便攜式電子設(shè)備,如:筆記本、液晶電視、數(shù)碼相機、掌上媒體中心以及工業(yè)自動測試設(shè)備等,其內(nèi)部往往由電池組直接供電。為了能夠使用工頻交流電源進行工作或為其內(nèi)部電池組充電,必須要有一個AC/DC轉(zhuǎn)換裝置,這就是開關(guān)電源適配器。如圖1.1所示。
圖1.1開關(guān)電源適配器示意圖
1.2開關(guān)電源適配器的現(xiàn)狀及其發(fā)展方向 開關(guān)電源適配器正在發(fā)生很大的變化,目前手機適配器的體積己經(jīng)比1995年減小了 70%, 60W以上的開關(guān)電源適配器的體積也即將減小一半。開關(guān)電源適配器體積能減小的主要原因在于: 1、 單片集成開關(guān)電源芯片的使用,提高了適配器的器件安裝密度。 2、 髙壓大功率縱向M0S管的導通電阻顯著降低以及同步整流技術(shù)的使用,提高了開關(guān)電源適配器的效率,有效地消除了以前適配器為散熱需求而保留的空間?,F(xiàn)在高壓大功率縱向MOS管的導通電阻已降為原來的四分之一,100V同步整流二??管的導通電阻也降到7mQ。開關(guān)電源適配器的效率顯著提高,由過去的80%提髙至現(xiàn)在的85—88%。 3、 開關(guān)頻率進一步提高,有效地降低了磁芯變壓器的體積和濾波電容的容量。同時三重絕緣線的使用也可以是適配器的磁芯變壓器的體積減小15%。 現(xiàn)在開關(guān)頻率己經(jīng)由最初的20K—45K,提高到現(xiàn)在的135K,并且進一步向200K—500K發(fā)展。 4、 新技術(shù)的出現(xiàn)有效的降低了開關(guān)電源適配的體積和重M。例如:現(xiàn)在正在使用和發(fā)展的模擬諧振技術(shù)。 隨著大功率電源適配器的大量使用,空載功耗和待機功耗已經(jīng)成了電網(wǎng)中不可忽視的能量損失。如何消除這些功耗,*********************們的共識。 綠色電源的基本要求為: 1、 在滿負載的條件下,輸出功率應高于80%。 2、 在待機模式下,其輸入功率要小于1W。 3、 在空載條件下,輸入功率要低于0.7W。 從2001年7月起,美國就規(guī)定政府機構(gòu)不得購買待機功耗超過1W的電器產(chǎn)品??梢姶蠊β?strong>電源適配器低待機功耗己成為基本要求,這也是適配器設(shè)計工程師必須面臨的挑戰(zhàn)。 綠色電源設(shè)計過程中使用的新技術(shù)主要有: 1、 微功耗啟動技術(shù):起動電路損耗在電源轉(zhuǎn)換器空載待機損耗中占很高的比例,現(xiàn)在開關(guān)電源控制器的啟動電流一般都不超過4011A,遠低于過去的1mA,有效地提高了適配器的效率。 2、 軟啟動技術(shù):軟啟動技術(shù)就是在開關(guān)電源啟動的10mS內(nèi),限制PWM控制器的輸出脈沖寬度,使其按一定的速率線性增加,軟啟動技術(shù)有效地降低了開關(guān)電源在啟&時的瞬態(tài)功耗,減小功率開關(guān)管在電源啟動時所受的沖擊,增加了開關(guān)電源的可靠性???同時也抑制開關(guān)電源在啟動時的電磁干擾。 3、 降頻技術(shù):當開關(guān)電源負載非常小,以至于當占空比最小時(6 <1. 5%)其輸出功率仍然大于負載所消耗的能量,通常要采用降頻技術(shù)來進一步降低占空比,從而進一步降低開關(guān)電源空載及待機損耗?,F(xiàn)在降頻技術(shù)主要有三種,分別為:脈沖跳過模式(pulse skipping)、突變模式(burst mode)以及非導通時間調(diào)制模式(offtime modulation)。 脈沖跳過技術(shù)的特點是:當負載降低時,驅(qū)動功率開關(guān)管的部分脈沖將被屏蔽(即跳過)降低了開關(guān)頻率,減小了高頻開關(guān)時的功率損耗。缺點在于這種降頻方式會造成輸出電壓的突降或突升。 突變模式的特點是:控制電路根據(jù)輸出電壓變化來調(diào)整開關(guān)脈沖的寬度,當負載下降到一定程度時,控制電路維持原有寬度,轉(zhuǎn)而跳過部分脈沖,通過增加屏蔽周期的長度達到降低損耗的目的。缺點在于低頻干擾會和屏蔽周期一起出現(xiàn)。而且負載的突然改變也會造成輸出電壓的突升或突降。 非導通時間調(diào)制技術(shù)的特點是:當負載改變時,開關(guān)頻率將連續(xù)降低或增加,當適配器低負載或空載時這種周期連續(xù)的改變不僅可以降低能量損失,還可以避免前兩種方法中輸出電壓突開或突降的問題?,F(xiàn)在便攜式電了-設(shè)備功能越來越強大,導致它的功率消耗也越來越多。 尤其是筆id本電腦功率的進一步增加以及工業(yè)現(xiàn)場測試設(shè)備功率的不斷增加,都導致市場對120W及120W以上的開關(guān)大功率電源適配器的需求日益強勁。然而現(xiàn)在的開關(guān)電源適配技術(shù)并不能滿足新一代適配器發(fā)展的要求,因此大功率己成為新一代開關(guān)電源適配器研究的熱點問題。
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| 發(fā)布時間:2017.10.07 來源:電源適配器生產(chǎn)廠家 |
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