轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明.ppt

轻松快速提高电源效率的 解决方法 2012年4月 Copyright 2010 Power Integrations 2 提升效率的简单方法 开关电源的发展趋势是必须满足越来越高的待机效率要求 这可以通过消除EMI滤波器环节及高压通路上的空载损耗来实现 对更高功率密度和高效率的需求 要求提高开关频率，因而须采 用高性能元件 使用高性能600V PFC二极管将CCM PFC损耗降至最小 在高压直流输出应用中，利用软开关整流管可实现无缓冲电路工作， 同 时不会增加EMI和电压应力 Copyright 2010 Power Integrations 3 消除损耗 提高待机效率 改进现有设计或在新设计中实现 创新的IC可提升待机效率 CAPZero SENZero 电容主动放电 + 高压信号断接 = 功率节省！ Copyright 2010 Power Integrations 4 在待机期间断开未使用的高压通路 单芯片集成解决方案 与CAPZero配合使用可进一步降低待机/空载功耗 通过在功率节省模式禁用电路功能块实现 功率节省 使待机功耗至少降低150 mW Copyright 2010 Power Integrations 5 另一个提高待机效率的应用范例 SENZero用于PFC和DC-DC级 额定高压MOSFET：650 V，在25 oC结温TJ下 使用多个SENZero满足3个以上通道的要求 Copyright 2010 Power Integrations 6 超低待机功耗的两通道和三通道版本 元件编号断开通道230 VAC时的待机功耗 SEN012280Khz的开关频率下达到与SiC二 极管相当的效率 Copyright 2010 Power Integrations 13 Qspeed二极管产品系列 2011年第4季度2012年第1季度2011年第2季度2011年第3季度 适用于CCM PFC的Q系列600V，TO-220AC封装（隔离式） 3A, 5A, 8A X系列 最佳值 （成本最低， 低Qrr） Q系列 最软反向恢复 （最适合EMI 控制） H系列 最低Qrr （开关损耗 最低） 适用于开关电源输出整流二极管的Q系列300V双二极管 6A, 10A, 16A, 30A H系列600V D2Pak（隔离式 ） 适用于CCM PFC的X系列600V（TO-220AC、D2Pak、 FullPak封装） 3A, 4A, 6A, 8A, 10A, 15A, 20A 适用于CCM PFC的H系列600V，TO-220AC封装（隔离式 ） 3A, 6A, 8A, 12A 新！ H系列是开关频率80Kh的SiC二极管的低本高效替代产品。 适用于交错并联CCM PFC的X系列600V双二极管，TO220AB封装 8A, 12A, 16A Q系列200/V 新！ Copyright 2010 Power Integrations 14 14 反向恢复电流 H系列、Q系列、X系列、Tandem（串联）和超快速二极管Qrr值比较 Copyright 2010 Power Integrations 15 15 超低Qrr Tandem（串联）、SiC、Q系列、H系列二极管Qrr值和Tj的关系 Copyright 2010 Power Integrations 16 16 二极管恢复 电流 变成开关 电流 反向恢复电流导致开关损耗 Copyright 2010 Power Integrations 17 17 开关电流 增加导通损耗 开关损耗随频率而增大 Copyright 2010 Power Integrations 18 18 Qspeed降低了开关电流， 从而降低导通损耗 Qspeed可降低开关损耗 Copyright 2010 Power Integrations 19 19 超快速 Qspeed 设计师之所以选择低频率是因 为超快速二极管会造成损耗 使用Qspeed可做到以更高频率 工作 高频率工作可使设计师选择更 小的升压电感（节省成本） 小型升压电感使用更少的导线 ，损耗更低 高频率下的总体损耗可低于低 频率设计的总体损耗 Qspeed可帮助提升CCM PFC应用中的效率 Copyright 2010 Power Integrations 20 20 四种主要类型的二极管在服务器电源应用中的性能比较 提升服务器电源的效率 Copyright 2010 Power Integrations 21 21 三种Qspeed二极管与SiC二极管在500W服务器电源应用中的性能比较 可达到与SiC二极管相当的效率水平 Copyright 2010 Power Integrations 22 20CTH03S 缓冲电路 = 220pF和33 ohms Vpk = 332V 效率 = 82.4% 300V Q系列二极管可解决过冲问题并能实现无缓 冲电路工作 Copyright 2010 Power Integrations 23 宽范围DC-DC (18-75V) 75VDC输入 100C基板温度 LQA16TC300 v 无需缓冲电路 v Vpk = 289V v 效率 = 84.6% 300V Q系列二极管可提升效率 Copyright 2010 Power Integrations 24 总结 使用已证实可靠的简单器件可轻松提升效率 使用CAPZero和SENZero可提升待机效率 使用600V Qspeed二极管可降低CCM PFC级中的开关损耗 使用300V Qspeed二极管可实现无缓冲电路工作 Copyright 2010 Power Integrations 25 室内照明LED驱动电源发展趋势 更低的成本 LED推广的最大障碍是价格 2011年光源成本下降30% 驱动占到了灯具成本的30% 非隔离驱动渐成主流 l可以降低磁性器件的价格 l可以提高效率 l可减小占用空间 n单电压输入即可 l优化设计，成本更低 Copyright 2010 Power Integrations 26 参考设计1：低压输入超低成本的设计 长度30mm 宽度18mm 总共14个器件 单面板 高效率 最低成本 Copyright 2010 Power Integrations 27 PF和效率满足要求 Copyright 2010 Power Integrations 28 EMI满足要求 满载输出 平均值平均值 准峰值准峰值 准峰值准峰值 平均值平均值 Copyright 2010 Power Integrations 29 DER-322