轻松快速提高电源效率的解决方法.ppt

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1、轻松快速提高电源效率的解决方法2012年4月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600VPFC二极管将CCMPFC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CAPZeroSENZero电容主动放电+高压信号断接=功率节省！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

2、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150mW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：650V，在25oC结温TJ下使用多个SENZero满足3个以上通道的要求超低待机功耗的两通道和三通道版本元件编号断开通道230VAC时的待机功耗SEN0122<1mWSEN0133<1.5mW650V低漏电流MOSFET本图显示的是两通道(SEN012)版本消除放电电阻中的损耗–CAPZeroX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

3、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~4mW@230VAC230VAC，750ms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)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之前带大共模电感及差模电感的小容量X电

4、容之后（采用CAPZero）带小共模电感及和差模电感的大容量X电容最大总X电容元件编号(825V)元件编号(1000V)500nFCAP002CAP012750nFCAP003CAP0131µFCAP004CAP0141.5µFCAP005CAP0152µFCAP006CAP0162.5µFCAP007CAP0173.5µFCAP008CAP0185µFCAP009CAP019CAPZeroSOIC-8可满足设计要求的CAPZero产品系列待机效率提升示例电源中可消除的待机损耗2µF的总X电容可在230VAC下产生147mW的放电电阻损耗三个高压(325VDC)通路的总损耗为1

5、50mW消除291mW的净损耗可提升待机效率Qspeed混合PiNSchottky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CCMPFC的Q系列600V，TO-220AC封装（隔离式）3A,5A,8AX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

6、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,30AH系列600VD2Pak（隔离式）适用于CCMPFC的X系列600V（TO-220AC、D2Pak、FullPak封装）3A,4A,6A,8A,10A,15A,20A适用于CCMPFC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CCMPFC的X系列600V双二极管，TO220AB封装8A,12A,16AQ系列200/V新！14反向恢复电流H系列、Q系列、X系列、Ta

7、ndem（串联）和超快速二极管Qrr值比较15超低QrrTandem（串联）、SiC、Q系列、H系列二极管Qrr值和Tj的关系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17开关电流增加导通损耗开关损耗随频率而增大18Qspeed降低了开关电流，从而降低导通损耗Qspeed可降低开关损耗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