开关电源待机功耗问题该如何解决 图文深度解析

开关电(dian)源(yuan)是(shi)一(yi)种高频化(hua)电(dian)能转换装置，是(shi)电(dian)源(yuan)供应器的(de)一(yi)种。其功(gong)能是(shi)将一(yi)个位(wei)准的(de)电(dian)压(ya)，透过不(bu)同形式的(de)架(jia)构转换为(wei)用户端(duan)所需求(qiu)的(de)电(dian)压(ya)或电(dian)流。

现在(zai)做电(dian)(dian)源，除了(le)效率以外，空载或者开关(guan)电(dian)(dian)源待机功耗也(ye)变得(de)越(yue)(yue)来越(yue)(yue)重要了(le)。这(zhei)不仅是(shi)(shi)因为各种(zhong)各样的(de)能效标准(zhun)的(de)执行(xing)，也(ye)确实很符合实际应用(yong)的(de)需求(qiu)，因为大部(bu)分的(de)用(yong)电(dian)(dian)设备(bei)都长期工作在(zai)待机状态。以离线式的(de)AC/DC电(dian)(dian)源为例，不同的(de)应用(yong)要求(qiu)不一样，有500mW、300mW、再到100mW，甚至是(shi)(shi)很多充电(dian)(dian)器所追求(qiu)的(de)10mW以下。下面我们就对开关(guan)电(dian)(dian)源的(de)待机功耗进行(xing)分析(xi)。

（一）输入部分损耗

1、脉冲电流造成的共模电感T的内阻(zu)损耗加大

适当(dang)设(she)计共模电感(gan)，包括线径(jing)和(he)匝数(shu)

2、放电电阻上的损耗(hao)

在符合安规的(de)前(qian)提下加大放电电阻的(de)组织(zhi)

3、热敏电阻上的损耗

在符合其他指(zhi)标的前提下减(jian)小(xiao)热敏电阻(zu)的阻(zu)值

（二）启动损耗

普(pu)通的启动方法，开关电源启动后(hou)启动电阻回路未切断，此损耗持(chi)续存在。

改善方(fang)法：恒流启(qi)动(dong)方(fang)式(shi)启(qi)动(dong)，启(qi)动(dong)完成后(hou)关闭(bi)启(qi)动(dong)电路降低损耗。

（三）与开关电源工作相关的损耗

（四）钳位电路损耗

有放(fang)(fang)电(dian)电(dian)阻存(cun)在，mos开(kai)关(guan)(guan)管每次开(kai)关(guan)(guan)都会产生放(fang)(fang)电(dian)损(sun)耗(hao)

改(gai)善方法：用TVS钳位如下(xia)图，可(ke)免(mian)除电(dian)阻放电(dian)损耗（注意：此(ci)处只(zhi)能(neng)降低电(dian)阻放电(dian)损耗，漏(lou)感(gan)能(neng)量(liang)引起的尖峰损耗是不(bu)能(neng)避(bi)免(mian)的）

当然(ran)最根本的改善(shan)办法是，降(jiang)低变压器漏感(gan)。

（五）供电绕组的损耗

电(dian)(dian)源芯片是(shi)需要一定的(de)电(dian)(dian)流和电(dian)(dian)压(ya)进行(xing)工作的(de)，如果(guo)Vcc供电(dian)(dian)电(dian)(dian)压(ya)越高损(sun)耗(hao)越大。

改善方法：由于IC内(nei)部消耗的电(dian)流是不变的，在(zai)保(bao)证芯片能在(zai)安全工作电(dian)压区间的前提下尽量(liang)降低Vcc供电(dian)电(dian)压！

（六）变压器的损耗

由于待机时有效工作频率很(hen)低，并且一(yi)般(ban)限流点很(hen)小，磁通变化小，磁芯(xin)损(sun)耗很(hen)小，对待机影响(xiang)不(bu)(bu)大，但(dan)绕组损(sun)耗是不(bu)(bu)可(ke)忽略的。

变压器绕(rao)组引起的损耗

绕组的(de)层与层之间的(de)分布电(dian)(dian)容的(de)充(chong)放(fang)电(dian)(dian)损(sun)耗(hao)(分布电(dian)(dian)容在开(kai)关MOS管关断时(shi)充(chong)电(dian)(dian)，在开(kai)关MOS管开(kai)通时(shi)放(fang)电(dian)(dian)引起的(de)损(sun)耗(hao)。）

当测试(shi)mos管电流波形(xing)时(shi)，刚开启(qi)的时(shi)候有(you)个电流尖峰主要由变压器(qi)分(fen)布电容引起。

改善方法:在绕组层(ceng)与层(ceng)之间加绝缘(yuan)胶带(dai)，来减(jian)少层(ceng)间分布电容。

（七）开关管MOSFET上的损耗

mos损(sun)耗(hao)(hao)包括：导通损(sun)耗(hao)(hao)，开关(guan)损(sun)耗(hao)(hao)，驱动损(sun)耗(hao)(hao)。其(qi)中在(zai)待(dai)机状态(tai)下最大的损(sun)耗(hao)(hao)就是开关(guan)损(sun)耗(hao)(hao)。

改善(shan)办法(fa)：降低(di)开关频(pin)率、使用变频(pin)芯(xin)片(pian)甚至跳频(pin)芯(xin)片(pian)（在空载或很轻负载的情况下芯(xin)片(pian)进入间歇式振荡(dang)）

（八）整流管上的吸收损耗

输出整流管上的结电容(rong)与整流管的吸收电容(rong)在开关状态下(xia)引(yin)起(qi)(qi)的尖(jian)峰电流反射到原(yuan)边回路上，引(yin)起(qi)(qi)的开关损(sun)耗。另(ling)外还有(you)吸收电路上的电阻充放电引(yin)起(qi)(qi)的损(sun)耗。

改善方法：在(zai)其他指标允(yun)许(xu)的前(qian)提(ti)下尽量(liang)降(jiang)低(di)吸收电(dian)容(rong)(rong)的容(rong)(rong)值，降(jiang)低(di)吸收电(dian)阻(zu)的阻(zu)值。

当然还有整流管(guan)上的(de)(de)开关损耗(hao)(hao)、导(dao)通损耗(hao)(hao)和反向恢复损耗(hao)(hao)，这应该在允许的(de)(de)情(qing)况下尽量选择(ze)导(dao)通压降(jiang)低和反向恢复时(shi)间短的(de)(de)二极管(guan)。

（九）输出反馈电路的损耗

开关电(dian)(dian)源产品(pin)广泛应用于工业自动化(hua)控制(zhi)、军工设(she)备(bei)(bei)、科研设(she)备(bei)(bei)、LED照(zhao)明、工控设(she)备(bei)(bei)、通讯(xun)设(she)备(bei)(bei)、电(dian)(dian)力设(she)备(bei)(bei)、仪(yi)器仪(yi)表(biao)、医疗(liao)设(she)备(bei)(bei)、半导体制(zhi)冷(leng)制(zhi)热、空气净化(hua)器，电(dian)(dian)子冰箱，液晶显示器，LED灯具(ju)，通讯(xun)设(she)备(bei)(bei)，视听(ting)产品(pin)，安防监控，LED灯带(dai)，电(dian)(dian)脑(nao)机箱，数码产品(pin)和仪(yi)器类等领域(yu)。

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