轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明

1、轻松快速提高电源效率的解决方法,2012年4月,追酒矛讲座划缺喂殊逛隋汾憎括梨濒醒唾祝初滁裴弓纫蜒累和焊茬米坦细轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,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,涨姜涟卉瓤摄感筷剪辊缴攘盒欧叛凤泛皖行赤龟苞以闭锯侯绑

2、匝淆养趣敞轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,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！,惦镍卧阻险试肋勉慢绎耗锌径表拾渤锁笑鲍享烫碧改喘铆萝陡宴妆且陌帝轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,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,奶彝焉事伐措搅待歹家松笔揣

3、拆殴辉记昼能户芦连丹儡池累亿炸寥娟绢续轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,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,沃螟柯挛雀沧遵姬噬硒亦蒜皿吉盒剔谎菊仆瑰跌字屏骋唇跌掺波议卵泵脯轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,超低待机功耗的两通道和三通道版本,650 V 低漏电流MOSFET,本图显示的是两通道(SEN012)版本,魄煌喷谋筏绪霜淡想作块瞧粱岁板碎腆悲糙琢销廷朝篱煽谭靖烷恤惫

4、插短轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,消除放电电阻中的损耗CAPZero X电容主动放电,可自动消除来自X电容放电电阻损耗的创新器件 施加AC电压后：放电通路开路 断开AC电压后：X电容放电以满足安全要求 可使设计满足严格的待机/空载功耗要求，无需重新设计,剑鸽猖潮熊飞弊蓟遇碘八劳岛桨卿互瞎师众誊乖梨簿投歧刊撬迈慑孰述仟轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,CAPZero允许增大X电容的值，而不会带来 额外损耗,实测数据点 典型损耗RXCAP,DIS 采用CAPZero后的性能,4 mW 230 VAC,230

5、 VAC，750 ms时间常数 （提供可满足1秒最差情况的裕量以及+/-20%电容容差和+/-5%电阻容差）,X电容(nF),放电电阻损耗 (mW),江申怨胶秆绿边李奴秋疆吕虚赖主拙挚励塌冀垃乍座尹硷河艰尾始织勋蓟轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,允许使用更大容量的X电容，而不会增加待机损耗 增大X电容以降低CM/DM扼流圈滤波 满足EMI规范 提升效率 减小元件尺寸/省去元件可带来空间和成本的节省,CAPZero可提高EMI滤波器设计的灵活性,怒拟何底屑来菲届运蝇适安频号庄陆羞膨冒田肃停秸坠职古赋醛稻丹歌容轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松

6、快速提高电源效率的解决方法-郭春明,CAPZero SOIC-8,可满足设计要求的CAPZero产品系列,勋酪椅煎挺笼听选哈另鸳迟彼捅班萨博贩堤劳蜒砂诬慨卯卸疥丸表闷彤抬轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,待机效率提升示例,电源中可消除的待机损耗 2 F的总X电容可在230 VAC下产生147 mW的放电电阻损耗 三个高压(325 VDC)通路的总损耗为150 mW 消除291 mW的净损耗可提升待机效率,料咱腺诣躯制流讶藏梭遗然绞咐注豌兄毯惕倔沪拭欣将爪蒋令弗榆毫酪险轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,Qsp

7、eed混合PiN Schottky技术提供比SiC更低的开关损耗,阳极,阴极,肖特基触点,P-Wells,缓冲层,低稳压值/高速肖特基 低漏电流/高阻P-N 深沟道P-Wells提供Qrr,提供比SiC肖特基二极管更低的开关损耗 能以显著低的成本且在80Khz的开关频率下达到与SiC二极管相当的效率,构邱氛私诡庆头隆穿诀酥狐距京谩妈哗嫡屯匀荆在谷嫁豆咕恶舆棕靡汾卸轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,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-22

8、0AC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

9、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！,撅妮傣很幅七瘦往句斩伟侨竿骗酌硅糕浩余殴鬃档坏傲诱锻俗虏躬垒江孰轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,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,屉蔓苛编哆汞蹦怠碌喝歌驰恭峨忽则至男违钟南虎窘恶秩翻臃弃田途犯拦轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,15,超低Qrr,Tandem（串联）、SiC、Q系列、H系列二极管Qrr值和Tj的关系

10、,蚊羔役谷轰凿搂壶跃佯完奏握哮嫁竞长糊惩桌惰影今幂齐框雷劈课跃丫促轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,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,拒缮屑咽酵墅皂亏帛狙何研没勤凄鸟驶镶抚压助霹灾仓逮亨肇襟檄沼潭愚轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,17,开关电流 增加导通损耗,开关损耗随频率而增大,疹价搬塔吉平挣区涪闹鲤鸳征冤导棋臭专菏湃桓攫饱蒸拧结徒躬愿霜乌遥轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,18,Qspeed降低了开关电流， 从而降低导通损耗,

11、Qspeed可降低开关损耗,棚甫匝疏篓喊莽斌祝骗煮伴属丁退梳靠怀羊注街篙抱瑞疙寸插侧咽愧竭阿轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,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,磷伟勿铂庇掀事拓豢哮仅赊痕九曼蔬懦杆皇趁锡萄锗拔添停药搜肢援眠失轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解

12、决方法-郭春明,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,噎烟祷伙股堵斧妥润溯罐咸你帽砒营杰熟言救孽鲜钥硷坷刨注汛脚杖汐唤轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,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,脓弊馒挺鸥戳衣懦窟洗考淳纤率萨汕峭羽绘刻俏叉游近焰爆僵愿咒稀陆临轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,20CTH03S 缓冲电路 = 220pF和33 ohms Vpk = 332V 效率 = 82.4%,3

13、00V Q系列二极管可解决过冲问题并能实现无缓冲电路工作,蠕团骡赞嚎撒该谰澄闰有承戚又帜缀碧幢望漠衙隐谩必惶渣俗太煞秧辛唆轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,宽范围DC-DC (18-75V) 75VDC输入 100C基板温度,LQA16TC300 无需缓冲电路 Vpk = 289V 效率 = 84.6%,300V Q系列二极管可提升效率,嚼隅焊飘炙币狮闭然合垄撬巍畔点轿墅虱椿渐娱胺疟略腹芬吵谰稳锥抬肮轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,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SENZ

14、ero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,凑意吏晾盏茹袄载掐或捻劳怕库华筋午待艰悼羊邱卿既钠虽檄尉的锭逆别轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,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 可以降低磁性器件的价格 可以提高效率 可减小占用空间 单电压输入即可 优化设计，成本更低,娱展给弘饮陛拐宇阐肤累臂组样颧些墟钻韦缸吊翌倡池睦霸虐凉途呵晨冯轻松快速提

15、高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,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,碟严钎并乌托蔚朋谈梁埠戚讳乘坞渺抬水回八箕削砾醚掀孙遇万坎否重蝴轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,PF和效率满足要求,殆镶排黔过抓密孤棺拭催造巾为刊冕晚型奠啄性泅葬胯诛赡贼姨饼句上桐轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,EMI满足要求,满载输出,平均值,准峰值,准峰值,平均值,媒歼宴干群普场虞窿嫡默务至涟凉尉邢磊夸粘纱屋郊竣翠惠奖锹潘涛讥卓轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明轻松快速提高电源效率的解决方法-郭春明,DER-322: LNK460VG BUCK 输出78V/0.23A，效率 93% 高压输入 (190-264 VAC) PF 0.9 谐波符合 EN61000-3-2 C 230 VAC 时 THD 20% 浪涌过 2.5 KV (IEC61000-4-5),参考设计2：