如何提高開(kāi)關(guān)電源待機效率

　　3.3 切換工作模式

　　3.3.1 QR→PWM

　　對于工作在高頻工作模式的開(kāi)關(guān)電源，在待機時(shí)切換至低頻工作模式可減小待機損耗。例如，對于準諧振式開(kāi)關(guān)電源(工作頻率為幾百kHz到幾MHz)，可在待機時(shí)切換至低頻的脈寬調制控制模式PWM(幾十kHz)。

　　IRIS40xx芯片就是通過(guò)QR與PWM切換來(lái)提高待機效率的。圖4是IRIS4015構成的反激式開(kāi)關(guān)電源，重載時(shí)，輔助繞組電壓大，R1分壓大于0.6V，Q1導通，輔助準諧振信號經(jīng)過(guò)D1,D2,R3,C2構成的延時(shí)電路到達IRIS4015的FB腳，內部比較器對該信號進(jìn)行比較，電路工作在準諧振模式。當電源處于輕載和待機時(shí)候，輔助繞組電壓較小，Q1關(guān)斷，諧振信號不能傳輸至FB端，FB電壓小于芯片內部的一個(gè)門(mén)限電壓，不能觸發(fā)準諧振模式，電路則工作在更低頻的脈寬調制控制模式。

　　圖4 由IRIS4015構成的QR/PWM反激式電源電路

　　3.3.2 PWM→PFM

　　對于額定功率時(shí)工作在PWM模式的開(kāi)關(guān)電源，，也可以通過(guò)切換至PFM模式提高待機效率，即固定開(kāi)通時(shí)間，調節關(guān)斷時(shí)間，負載越低，關(guān)斷時(shí)間越長(cháng)，工作頻率也越低。圖5是采用NS公司的LM2618控制的Buck轉換器電路和分別采用PWM和PFM控制方法的效率比較曲線(xiàn)。由圖可見(jiàn)，在輕載時(shí)采用PFM模式的電源效率明顯大于采用PWM模式時(shí)的效率，且負載越低，PFM效率優(yōu)勢越明顯。將待機信號加在其PW/引腳上，在額定負載條件下，該引腳為高電平，電路工作在PWM模式，當負載低于某個(gè)閾值時(shí)，該引腳被拉為低電平，電路工作在PFM模式。實(shí)現PWM和PFM的切換，也就提高了輕載和待機狀態(tài)時(shí)的電源效率。

　　通過(guò)降低時(shí)鐘頻率和切換工作模式實(shí)現降低待機工作頻率，提高待機效率，可保持控制器一直在運作，在整個(gè)負載范圍中，輸出都能被妥善的調節。即使負載從零激增至滿(mǎn)負載的情況下，能夠快速反應，反之亦然。輸出電壓降和過(guò)沖值都保持在允許范圍內。

　　3.4　可控脈沖模式(Burst Mode)

　　可控脈沖模式，也可稱(chēng)為跳周期控制模式(Skip Cycle Mode)是指當處于輕載或待機條件時(shí)，由周期比PWM控制器時(shí)鐘周期大的信號控制電路某一環(huán)節，使得PWM的輸出脈沖周期性的有效或失效，如圖6所示。這樣即可實(shí)現恒定頻率下通過(guò)減小開(kāi)關(guān)次數，增大占空比來(lái)提高輕載和待機的效率。該信號可以加在反饋通道，PWM信號輸出通道，PWM芯片的使能引腳(如LM2618,L6565)或者是芯片內部模塊(如NCP1200，FSD200，L6565和TinySwitch系列芯片)。

　　NCP1200的內部跳周期模塊結構見(jiàn)圖7，當反饋檢測腳FB的電壓低于1.2V(該值可編程)時(shí)，跳周期比較器控制Q觸發(fā)器，使輸出關(guān)閉若干時(shí)鐘周期，也即跳過(guò)若干個(gè)周期，負載越輕，跳過(guò)的周期也越多。為免音頻噪音，只有在峰值電流降至某個(gè)設定值時(shí)，跳周期模式才有效。

　　圖7 NCP1200跳周期模塊結構