不能不知道的降低轻负载功耗的设计窍门

2014-08-20 11:19 来源:电子信息网 作者:云际

最小化启动电阻中的损耗

大多数反向控制器都会自变压器的辅助绕组生成其自己的偏置电源。但是它们需要设法完成初始启动。从传统上来说,这一工作是通过将一个电阻由整流AC 电压连接至控制器VCC引脚实现的。该电阻要足够低才能使该控制器具有足够的电流在最低的AC输入电压下开启。该电阻过低会导致过多的功耗并且不利于实现理想的兼容性。

控制器所需的启动电流通常会罗列在产品说明书电气特性表格的顶端附近。最新的绿色模式控制器将该电流下降低到了50μA以下。就必须要运行在 85V~265V常见的AC输入电压范围的电源而言,使用一个2MΩ的上拉电阻将会确保在低电压时至少50μA的启动电流。在额定的120VUS线路电压时(通常需要兼容性测试),该电阻仅消耗13mW的功耗。虽然13mW可能不会打破功率预算,但在额定的230V欧洲线路电压下,电阻器的功率损耗就会增加4倍之多。根据应用和待机期间系统负载的不同,52mW可能就是一个很大的功耗了。

一些控制器可以接通一个晶体管提供启动电流,该晶体管在控制器完成一个成功的启动序列后就会关闭。该晶体管会额外增加外部组件数量,有时也会包括在控制器芯片之中。无论是哪种情况,该额外的高电压晶体管都会增加成本敏感产品的成本。此外,将该晶体管像控制器那样集成到同一个封装中会导致漏电、清除和可靠性问题。

控制器使用了一种和处理该启动电流相似的方法,其实施了一个与功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)连接的级联,如图2所示。有了级联连接,一个DC电压就被施加到了MOSFET的栅极,而控制器通过拉低源开启FET。该控制器可以使用MOSFET源连接来获得其初始启动电流。控制器通过在启动期间线性运行MOSFET完成上述事宜,无需额外的高压组件,且与控制器无高压连接。这种方法依然需要一个上拉电阻来提供晶体管的栅极电压,但是栅极连接通常需要10μA以下的电流。

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图2 级联与MOSFET连接的控制器大大降低了启动电阻损耗

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