鉅大LARGE | 點擊量：788次 | 2021年06月15日
高效節能開關電源的設計要點
低碳生活，對于普通人來說是一種生活態度，同時也成為人們推進潮流的新方式。它給我們提出的是一個“愿不愿意和大家共同創造低碳生活”的問題。所以我們應該積極提倡并去實踐低碳生活，就要從注意節電、節氣、熄燈一小時等這些點滴做起。有人買運輸里程很短的商品，有人堅持爬樓梯，形形色色，有的很有趣，有的不免有些麻煩。低碳生活可以理解為：減少二氧化碳的排放，就是低能量、低消耗、低開支的生活。但前提是在不降低生活質量的情況下，盡其所能的節能減排。“節能減排”，不僅是當今社會的流行語，更是關系到人類未來的戰略選擇。
隨著現代科學技術的發展，器件的性能提高，特別是節能型電源芯片如雨后春筍般涌現，加上電路設計的成熟，要設計效率高、待機功耗小的節能型開關電源已是不太難的事情，設計節能型開關電源正是適應了節能減排的需求。
開關電源的發展史
早期的開關電源由于技術不太成熟、器件性能的局限性，一些電源制造商的參數做得不太好，像EMC電磁兼容性，難過關、待機功耗較大、效率不太高等。因此減小開關電源的待機功耗、提高開關電源的效率是大有潛力可挖的，是全球電源制造業共同關注的問題。而所謂的EMC(ElectroMagneticCompatibility)，是指設備或系統在其電磁環境中符合要求運行并不對其環境中的任何設備產生無法忍受的電磁干擾的能力。因此，EMC包括兩個方面的要求：一方面是指設備在正常運行過程中對所在環境產生的電磁干擾不能超過一定的限值;另一方面是指器具對所在環境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度，即電磁敏感性。各種運行的電力設備之間以電磁傳導、電磁感應和電磁輻射三種方式彼此關聯并相互影響，在一定的條件下會對運行的設備和人員造成干擾、影響和危害。20世紀80年代興起的電磁兼容EMC學科以研究和解決這一問題為宗旨，主要是研究和解決干擾的產生、傳播、接收、抑制機理及其相應的測量和計量技術，并在此基礎上根據技術經濟最合理的原則，對產生的干擾水平、抗干擾水平和抑制措施做出明確的規定，使處于同一電磁環境的設備都是兼容的，同時又不向該環境中的任何實體引入不能允許的電磁擾動。
綠色開關電源的要求
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
綠色開關電源的主要內容是效率高，待機功耗小。對電源制造商的要求很高，36W的效率要求大于83%，待機功耗要小于0.5W。現在的電源芯片供應商提供的一般都是綠色電源芯片，待機功耗一般都會很小。但是，效率高除了與芯片有關外，還與其它器件有流+反向漏電流Idss×反壓，用6N60加散熱器可滿足要求。
二次整流管工作在高頻脈沖狀態下，在12V3A輸出時，要求工作耐壓大于輸出電壓的4倍，工作電流大于輸出電流的3倍，用耐壓60V，工作電流為16A的SB1660肖特基二極管可滿足要求，但一定要加散熱器。
電源芯片的功耗越小越好，因為它除了影響整機效率和待機功耗外，還涉及整機的工作穩定性，其功耗越大，溫升越高，工作越不穩定。
開關變壓器的設計是設計開關電源的核心，要有高深的理論知識和多年的經驗沉淀，優秀的開關電源設計工程師在選擇高品質的磁芯、結合先進的繞制工藝，能設計出效率高于97%的開關變壓器。
由于二次整流管在工作時會產生尖脈沖，在輸出中會疊加雜波，并且還會輻射電磁波而使EMC難過關，故要在二極管兩端并聯尖脈沖吸收網絡R8與C8。
阻波電感L2能使輸出紋波減小，一般是用漆包線在6毫米粗的磁棒上繞8到16圈。要注意，由于要通過大電流，故漆包線要粗，圈數不要太多，以免產生過大的壓降而增大損耗。
DC輸出線在電源適配器中的價格比重較大，不少生產商會降低其載流量而減少成本，結果會使效率得不到保證。
開關電源設計工程師要有深厚的理論功底和豐富的設計經驗以及注意設計細節等才能達到美國加州能源之星法案Ⅳ等級的設計要求。然而，符合“能源之星”的綠色開關電源不一定是優質電源，還要求其它參數符合，綠色開關電源只是在原來的開關電源參數上提高了有關能效的參數標準而已。
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