如何開發(fā)和生產(chǎn)高效率的電源
四、同步整流技術(shù)實現(xiàn)高效
從上世紀90年代末期同步整流技術(shù)誕生以來,開關(guān)電源技術(shù)得到了極大的發(fā)展,采用IC控制技術(shù)的同步整流方案已經(jīng)為研發(fā)工程師普遍接受,現(xiàn)在的同步整流技術(shù)都在努力實現(xiàn)ZVS、ZCS方式的同步整流。
從2002年美國銀河公司發(fā)表了ZVS同步整流技術(shù)之后,現(xiàn)在已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。這種方式的同步整流系巧妙地將二次側(cè)驅(qū)動同步整流的脈沖信號調(diào)為比一次側(cè)的PWM脈沖信號的上升沿超前,下降沿滯后的方法實現(xiàn)了同步整流MOS的ZVS方式工作。最新問世的雙輸出式PWM控制IC幾乎都在控制邏輯內(nèi)增加了對二次側(cè)實現(xiàn)ZVS同步整流的控制端子。例如:Linear公司的LTC3722、LTC3723,INTERSIL公司的ISL6752等。這些IC不僅努力解決好初級側(cè)功率MOSFET的軟開關(guān),而且著力解決好二次側(cè)的ZVS方式的同步整流,轉(zhuǎn)換效率可達94%以上。
在非對稱的開關(guān)電源電路拓撲中,特別是對于性能良好的正激電路或正激有源箝位電路,在二次側(cè)的同步整流中,為了實現(xiàn)ZVS方式的同步整流,消除MOSFET體二極管的導(dǎo)通損耗和反向恢復(fù)時間帶來的損耗,TI公司的專利技術(shù)預(yù)檢測柵驅(qū)動技術(shù)在控制芯片中增加了大量的數(shù)字控制技術(shù),正激電路同步整流的控制芯片UCC27228的誕生使正激電路的效率達到了前所未有的高效率。
再配合好初級側(cè)的有源箝位技術(shù)之后,使這種最新的電路模式既做到了初級側(cè)的軟開關(guān)ZVS方式工作,又解決了磁芯復(fù)位及能量回饋,減輕了功率MOSFET的電壓應(yīng)力,還做到了二次側(cè)的ZVS最佳狀態(tài)的同步整流,綜合使用這兩項技術(shù)的中小功率的DC/DC變換器,其效率都在94%以上,功率密度也都能達到200W/in以上。
五、專家觀點:能源緊缺急需節(jié)能政策出臺
目前中國制造的開關(guān)電源占了世界市場的80%,但是高端市場上幾乎沒有我們的份額。我國目前能源緊缺,而電源行業(yè)又是一個與能源消耗密切相關(guān)的行業(yè),所以需要政府以及學(xué)會團體應(yīng)該在幾個方面給電源的發(fā)展方向作出指導(dǎo)。
首先,彩電電源的空載功耗。在城市里很多家庭晚上看完電視后,采用遙控關(guān)斷的方法關(guān)機,使電力白白消耗。這時彩電的空載損耗多在3.5W以上,歐洲標準是小于1W,日本標準是小于0.6W。
第二,國內(nèi)各個家電廠商對于電源的效率要求不高,只要求價格。例如,DVD生產(chǎn)商在外配電源適配器時,寧可選擇轉(zhuǎn)換效率不足80%,空載損耗1.5W的49元一臺的適配器,卻不愿意選擇轉(zhuǎn)換效率90%以上,空載損耗0.6W的59元一臺的適配器。
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