الطرق التقنية لتقليل استهلاك الطاقة لمصادر الطاقة العالية
مع تزايد أهمية كفاءة استخدام الطاقة وحماية البيئة، أصبح لدى الناس توقعات أعلى بشأن الكفاءة الاحتياطية لتحويل مصادر الطاقة. يطلب العملاء من الشركات المصنعة لإمدادات الطاقة توفير منتجات الطاقة التي تلبي معايير الطاقة الخضراء مثل BLUEANGEL، وENERGYSTAR، وENERGY200{{10}}. ومع ذلك، يتطلب الاتحاد الأوروبي تبديل مصادر الطاقة ذات الطاقة المقدرة البالغة 0.3 واط-15 واط، و15 واط-50 واط، و50 واط -75 واط ليكون استهلاك الطاقة في وضع الاستعداد أقل من 0.3 واط، و0.5 واط، و0.75 واط على التوالي بحلول عام 2005.
في الوقت الحاضر، عندما تتحول معظم مصادر الطاقة من الحمل المقدر إلى الحمل الخفيف ووضع الاستعداد، تنخفض كفاءة الطاقة بشكل حاد، ولا يمكن أن تلبي كفاءة الاستعداد المتطلبات. وهذا يشكل تحديات جديدة لمهندسي تصميم الطاقة.
تحليل استهلاك الطاقة لتحويل إمدادات الطاقة
لتقليل فقدان وضع الاستعداد لتحويل مصادر الطاقة وتحسين كفاءة وضع الاستعداد، تتمثل الخطوة الأولى في تحليل تكوين خسائر تحويل مصدر الطاقة. إذا أخذنا مصدر الطاقة flyback كمثال، فإن خسارة التشغيل تتجلى بشكل أساسي على النحو التالي: فقدان توصيل MOSFET فقدان توصيل MOSFET
في وضع الاستعداد، يكون تيار الدائرة الرئيسية صغيرًا، ووقت توصيل MOSFET صغير جدًا، وتعمل الدائرة في وضع DCM، وبالتالي فإن خسائر التوصيل ذات الصلة وخسائر المقوم الثانوي تكون صغيرة. في هذا الوقت، تتكون الخسائر بشكل أساسي من خسائر المكثفات الطفيلية، وخسائر تداخل التبديل، وخسائر مقاومة بدء التشغيل.
فقدان تداخل المحولات، ووحدة التحكم PWM وفقدان مقاومة البداية، وفقدان مقوم الإخراج، وفقدان دائرة حماية المشبك، وفقدان دائرة التغذية المرتدة، وما إلى ذلك. تتناسب الخسائر الثلاثة الأولى مع التردد، أي أنها تتناسب مع عدد مفاتيح الجهاز لكل وحدة وقت.
طرق تحسين كفاءة الاستعداد لتحويل مصادر الطاقة
وفقًا لتحليل الخسارة، فإن قطع مقاومة البداية، وتقليل تردد التبديل، وتقليل تردد التبديل يمكن أن يقلل من فقدان الاستعداد ويحسن كفاءة الاستعداد. وتشمل الأساليب المحددة ما يلي: تقليل تردد الساعة؛ التبديل من وضع العمل عالي التردد إلى وضع العمل منخفض التردد، مثل التبديل من وضع شبه الرنين (QR) إلى تعديل عرض النبض (PWM)، والتحويل من تعديل عرض النبض إلى تعديل تردد النبض (PFM)؛ وضع الاندفاع.
قطع المقاوم البداية
بالنسبة لمصدر الطاقة flyback، يتم تشغيل شريحة التحكم بواسطة الملف المساعد بعد بدء التشغيل، ويبلغ انخفاض الجهد على مقاوم بدء التشغيل حوالي 300 فولت. اضبط قيمة مقاومة البداية على 47 كيلو أوم واستهلك ما يقرب من 2 وات من الطاقة. لتحسين كفاءة وضع الاستعداد، يجب قطع قناة المقاومة بعد بدء التشغيل. يحتوي كل من TOPSWITCH وICE2DS02G على دائرة بدء تشغيل مخصصة بالداخل، والتي يمكنها إيقاف تشغيل المقاوم بعد بدء التشغيل. إذا لم يكن لدى وحدة التحكم دائرة بدء تشغيل مخصصة، فيمكن أيضًا توصيل المكثفات على التوالي مع مقاومة البدء، ويمكن أن تنخفض الخسارة بعد البدء تدريجيًا إلى الصفر. العيب هو أن مصدر الطاقة لا يمكنه إعادة تشغيل نفسه، ولا يمكن إعادة تشغيل الدائرة إلا بعد فصل جهد الدخل وتفريغ المكثف.
