長(zhǎng)虹CH-6型彩色電視機(jī)開關(guān)電源電路

-.z彩色電視機(jī)開關(guān)電源設(shè)計(jì)摘要隨著電視機(jī)產(chǎn)品多樣化的開展，越來越多的新款式，在扼要說明單管反激型變換器的原理、特點(diǎn)根底上，著重討論了它在彩電方面的重要應(yīng)用；指出彩色電視機(jī)電源對(duì)反激型變換器的特殊要求、技術(shù)難點(diǎn)和對(duì)策新機(jī)型出現(xiàn)在我們的身邊，從五六十年代的黑白電視機(jī)到現(xiàn)在的純屏彩電，等離子彩電，日新月異的新把戲豐富了我們的生活，同樣越來越多，而且越來越復(fù)雜的維修問題擺在我們的面前。所以電視機(jī)維修也應(yīng)運(yùn)而生，其中就有對(duì)開關(guān)穩(wěn)壓電路的維修，所以在日常生活中備一個(gè)開關(guān)穩(wěn)壓電源是必要的。本文介紹了開關(guān)穩(wěn)壓電源的一些根本電路，詳細(xì)地分析開關(guān)穩(wěn)壓電源的穩(wěn)壓電路、開關(guān)變壓器、保護(hù)電路和振蕩電路等問題。關(guān)鍵詞：彩電；開關(guān)穩(wěn)壓電源；開關(guān)變壓器；保護(hù)電路；振蕩電路目錄1開關(guān)電源電路的工作原理開關(guān)電源的功能………………..31.2開關(guān)電源的根本組成……………42開關(guān)電源電路分析2.1長(zhǎng)虹CH-10型彩色電視機(jī)開關(guān)電源電路分析….52.2起動(dòng)電路………………………..52.3部振蕩器，穩(wěn)壓原理和過流保護(hù)…………..72.4準(zhǔn)諧振運(yùn)用…………………….92.5驅(qū)動(dòng)電路，鎖定觸發(fā)器，熱保護(hù)和過壓保護(hù)……………….102.6低耗功率的方法………………..11總結(jié)………………..16參考文獻(xiàn)…………..17總圖…………………181開關(guān)電源的工作原理1.1開關(guān)電源電路的功能在彩色電視接收機(jī)中，開關(guān)電源電路220V，50HZ的交流電轉(zhuǎn)換成電壓穩(wěn)定的直流電源，供應(yīng)電視機(jī)各個(gè)功能電路使用。它的性能好壞直接影響到整機(jī)的電路的工作質(zhì)量，因此對(duì)開關(guān)電源電路提出了較高的要求，可以概括以下幾點(diǎn)。有良好的穩(wěn)壓特性，電網(wǎng)電壓在一定文變化或電源負(fù)載變化時(shí)，輸出的電壓應(yīng)根本不變。紋波電壓小，輸進(jìn)的交流電壓經(jīng)整流，濾波和穩(wěn)壓后，紋波越小越好，一般要求紋波小于5~10mV。電源阻小。電源阻越小，負(fù)載能力越強(qiáng)，即輸出電壓受負(fù)載變動(dòng)的影響越小，一般要求電源阻應(yīng)小于3歐姆。受環(huán)境溫度影響小。輸出電壓不應(yīng)隨使用時(shí)間及環(huán)境溫度而變化。有較好的保護(hù)措施，防止因負(fù)載短路或過流等故障而損壞電源。損耗較小，效率高。1.2開關(guān)電源的根本組成效率高。開關(guān)型穩(wěn)壓電源的調(diào)整管工作在開關(guān)狀態(tài)，功耗很小，效率可大大提高，其效率通?？蛇_(dá)80%~90%。重量輕。開關(guān)型穩(wěn)壓電源常采用電網(wǎng)輸進(jìn)的交流電壓直接整流，省去了笨重的工頻變壓器。穩(wěn)壓圍寬。輸進(jìn)交流電壓在130~260V之間變化時(shí)，輸出電壓的變化在2%之下。平安可靠。在開關(guān)型穩(wěn)壓電路中，可附加過壓，過流保護(hù)電路，自我保護(hù)功能強(qiáng)。濾波電容量小。由于開關(guān)信號(hào)頻率高，濾波電容量可大大減小。圖1開關(guān)穩(wěn)壓電源的根本組成2開關(guān)電源的分析2.1長(zhǎng)虹CH-6型彩色電視機(jī)開關(guān)電源電路分析長(zhǎng)虹CH-6型彩色電視機(jī)開關(guān)電源采用日本三洋公司生產(chǎn)的彩色電視機(jī)開關(guān)電源專用集成電路STR-F6656，能在150~260V交流電壓圍正常工作，輸出功率大，可提供150W以上的功率，設(shè)計(jì)有過流，過壓，過熱保護(hù)電路。長(zhǎng)虹CH-16機(jī)芯開關(guān)電源工作在兩種狀態(tài)：待機(jī)工作狀態(tài)和正常工作狀態(tài)。正常工作狀態(tài)指開關(guān)電源滿負(fù)荷工作，輸出端電壓到標(biāo)準(zhǔn)值。電源工作在待機(jī)狀態(tài)時(shí)，電源的振蕩電路處于間歇振蕩狀態(tài)，此時(shí)，開關(guān)電源不僅輸出電壓低，此時(shí)輸出的低電壓有經(jīng)過二次穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓后，供應(yīng)其他電路。2.2起動(dòng)電路當(dāng)AC電源在t0參加時(shí)，由圖3可知，在半個(gè)周期，A點(diǎn)對(duì)地峰值電壓VA≈Vd〔整流電壓〕，VA經(jīng)過R902向C909充電，使IC腳④上電壓Vin近似線性上升〔見圖3〕。當(dāng)Vin上升到閾值電壓Vin(ON)=16V時(shí)，IC的控制電路開場(chǎng)起動(dòng)，Vin端口上的輸入電流Iin由100μA突升到30mA，電容C909來不及供電而使Vin下降。如果此時(shí)由驅(qū)動(dòng)繞組D1所提供的DC電壓足夠的話，Vin將不致于掉到仃振閾值11V以下，則IC繼續(xù)工作起動(dòng)成功。驅(qū)動(dòng)繞組D1的圈數(shù)須保證經(jīng)整流后在C909上電壓超過11V，同時(shí)又要低于20.5V。因?yàn)閂in大于20.5V則過壓保護(hù)電路起作用，Vin小于10V時(shí)則欠壓保護(hù)電路起作用。一般Vin取18V是較適宜的。關(guān)于R902及C909的選值要適當(dāng)。R902、C909太大均會(huì)使IC起動(dòng)時(shí)間t1t0延長(zhǎng)。但C909亦不能過小，否則在驅(qū)動(dòng)繞組電壓到來之前它已不能維持IC動(dòng)作，這樣就不能順利起動(dòng)。一般對(duì)寬電源(90～270)VAC電壓C909取(47～100)μF，R902取47kΩ～68kΩ是適宜的，對(duì)窄電源〔200VAC〕，R902可取82k～150k。在本例子中，當(dāng)R902=82kΩ，C909=47μF，輸入電壓為90V時(shí)，其開機(jī)起動(dòng)時(shí)間為1.3μs左右。圖21STRF6600系列方框圖圖4起動(dòng)時(shí)Vin端口電壓的波形2.3部振蕩器，穩(wěn)壓原理和過流保護(hù)〔1〕部振蕩器IC部振蕩器是通過對(duì)C1的充放電而形成振蕩脈沖的，放電時(shí)間常數(shù)C1R1(≈50μs)決定了MOSFET的關(guān)斷時(shí)間。在PRC運(yùn)用模式中，穩(wěn)壓是由固定toff而變化ton來到達(dá)的。圖4示出了當(dāng)沒有穩(wěn)壓控制信號(hào)輸入時(shí)，部振蕩器的工作波形。由圖5波形可見，當(dāng)MOSFET導(dǎo)通時(shí)，電容C1被充電到6.5V。同時(shí)漏極電流ID逐步上升，在R5上形成一鋸齒形狀電壓VR5。VR5通過R4后幾乎無損失地加到IC的①腳OCP/FB端口。當(dāng)①腳電壓V1到達(dá)閾值Vth1≈0.73V時(shí)，比擬器1開場(chǎng)動(dòng)作，它使振蕩器輸出反相，并通過驅(qū)動(dòng)級(jí)將MOSFET關(guān)斷。此后C1通過電阻R1放電，C1兩端電壓按恒定的放電時(shí)間常數(shù)C1R1線性下降。當(dāng)它降到3.7V左右時(shí)，振蕩器輸出再次反相，使MOSFET重新導(dǎo)通，C1電壓再次跳升到6.5V。如此不斷重復(fù)上述過程。由上述可知，MOSFET的導(dǎo)通持續(xù)時(shí)間ton是由VR5的上升斜率決定的，而toff在PRC模式中則由C1R1決定。振蕩過程：

220V交流電壓經(jīng)R802限流降壓、C819濾波后，加到N811的〔6〕腳，作為啟動(dòng)電壓。當(dāng)N811的〔6〕腳電壓到達(dá)10.3V以上時(shí)，電路開場(chǎng)振蕩，振蕩脈沖從N811的〔5〕腳輸出，經(jīng)R820加到開關(guān)管V840的柵極，使V840工作在開關(guān)狀態(tài)，在開關(guān)變壓器T803的〔4〕、〔1〕繞組產(chǎn)生感應(yīng)電壓，經(jīng)T803的互感，在〔6〕、〔5〕繞組、〔7〕、〔5〕繞組產(chǎn)生感應(yīng)電壓。T803〔6〕腳產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)VD819整流、C820濾波、R819限流后輸出12V電壓加到N811的〔6〕腳，向N811提供穩(wěn)定的供電電壓，同時(shí)N811的〔6〕腳部有過壓檢測(cè)電路，當(dāng)N811的〔6〕腳電壓大于18V時(shí)，過壓保護(hù)電路動(dòng)作，〔5〕腳停頓輸出鼓勵(lì)脈沖。T803的〔7〕腳輸出的感應(yīng)電壓，經(jīng)R825、R811加到N811的〔8〕腳，N811的〔8〕腳接過零檢測(cè)電路，如果N811的〔8〕腳檢測(cè)不到脈沖輸入，或輸入的脈沖幅度太小，N811的〔5〕腳將無鼓勵(lì)脈沖輸出。開關(guān)電源停頓工作。

穩(wěn)壓及保護(hù)：

N811的〔1〕腳為誤差放大取樣電流輸入端，R811、R817、R816、RP823、VD823、R825、C823和開關(guān)變壓器T803的〔5〕、〔7〕繞組構(gòu)成穩(wěn)壓控制電路，當(dāng)電源電壓發(fā)生變化時(shí)，N811的〔1〕腳電壓也發(fā)生變化，通過部調(diào)節(jié)，使輸出電壓穩(wěn)定。

N811的〔2〕腳經(jīng)R812與300V電壓相連，當(dāng)電網(wǎng)電壓過高時(shí)，N811的〔2〕腳電壓也升高，當(dāng)該腳電壓大于3V時(shí)，部過壓保護(hù)電路動(dòng)作，〔5〕腳無鼓勵(lì)脈沖輸出。

N811的〔3〕腳為欠壓保護(hù)輸入端，當(dāng)該腳電壓低于1.8V時(shí)，部欠壓保護(hù)電路動(dòng)作，〔5〕腳無鼓勵(lì)脈沖輸出。

另外。TDA4605還有驅(qū)動(dòng)功率檢測(cè)電路、軟啟動(dòng)電路等等?！?〕穩(wěn)壓原理如圖6所示，為了控制輸出，光耦合器的誤差信號(hào)輸出電流在R4上形成電壓降VR4串接在VR5上，從而使輸入到①腳的電壓V1波形局部受到VR4的控制，使比擬器1提前或拖后反相，以改變MOSFET的ton從而改變次級(jí)輸出電壓，到達(dá)穩(wěn)壓的目的。這屬于電流控制方式。一般說來，在電流控制方式中，輕載時(shí)VR4會(huì)升高，有可能使MOSFET導(dǎo)通時(shí)的浪涌電流所引起的噪聲比照擬器1帶來誤觸發(fā)。為了解決這個(gè)問題，在MOSFET關(guān)斷期間插入一個(gè)有源低通濾波器，它是由C5和一個(gè)1.35mA恒流源組成，旁接于①腳和地之間。在MOSFET導(dǎo)通之前，該濾波器分流了從光耦輸出的約一半電流量，因而使VR4直流偏置量有效降低，防止了導(dǎo)通浪涌電流的疊加而引起的誤觸發(fā)，此外C5的存在也加大了對(duì)噪聲的吸收旁路作用。應(yīng)該指出的是，現(xiàn)在ton的控制是通過改變VR4的直流電壓到達(dá)〔見圖7〕，這與過去傳統(tǒng)方法不同，過去的STRS6700和STRM6800系列是靠改變充電電壓的斜率而到達(dá)改變ton的?！?〕過流保護(hù)這是一個(gè)脈沖連著脈沖的過流檢測(cè)電路。由圖6中的波形可見，比擬器1起著過流保護(hù)作用。只要正比于Id的電壓V1峰值超過限值0.73V時(shí)，就會(huì)強(qiáng)迫振蕩器輸出反相，使MOSFET關(guān)斷，ton變小，到達(dá)了限制輸出電流和輸出功率的目的。2.4準(zhǔn)諧振運(yùn)用上面討論了純光耦反應(yīng)電路的PRC工作情況，實(shí)際的應(yīng)用電路應(yīng)包括從變壓器驅(qū)動(dòng)繞組D1來的反應(yīng)支路〔它包括D903，R908，C913，D904等元器件〕，由于這個(gè)支路的存在，使得V1在MOSFET關(guān)斷期間含有與VDS成比例的電壓成份，它叫準(zhǔn)諧振信號(hào)〔見圖7〕。根據(jù)準(zhǔn)諧振信號(hào)的電平大小可決定該電源是工作在PRC方式還是準(zhǔn)諧振方式。在MOSFET關(guān)斷期間如果準(zhǔn)諧振信號(hào)V1處在0.73V與1.45V之間，則比擬器1起作用使電源進(jìn)入PRC方式；如果準(zhǔn)諧振信號(hào)V1超過1.45V〔V1最大值為6.0V〕，則比擬器2起作用使toff降為1.5μs(min)左右，但現(xiàn)時(shí)功率管的關(guān)斷時(shí)間不取決于此值，而是比它大得多。事實(shí)上只要V1保持大于0.73V，則MOSFET仍然維持關(guān)斷，什么時(shí)候開場(chǎng)轉(zhuǎn)導(dǎo)通，則由準(zhǔn)諧振方式?jīng)Q定。準(zhǔn)諧振方式就是使MOSFET在VDS的諧振周期的半周處導(dǎo)通，這樣可保證較低的開關(guān)電應(yīng)力和減少開關(guān)損耗，為達(dá)此目的，需要滿足以下二條件：〔1〕在漏極和地之間要有一個(gè)適宜的電容C908存在，由它與初級(jí)電感構(gòu)成LC諧振回路，以便形成漏源極之間電壓VDS的諧振波形；〔2〕柵極驅(qū)動(dòng)中要有適宜的延遲以保證當(dāng)準(zhǔn)諧振信號(hào)V1下降到0.73V以下，MOSFET開場(chǎng)導(dǎo)通時(shí)恰好對(duì)應(yīng)于VDS波形的最低處。在具體調(diào)整時(shí)，可用一功率表監(jiān)測(cè)電源輸入端，〔1〕驅(qū)動(dòng)電路在固定輸出負(fù)載下，調(diào)整R908、C913大小，以獲得最小輸入功率，此時(shí)可判斷延遲時(shí)間為最適宜。還要指出的是延遲作用也有C910和電路分布電容的參與，所以即使不接入C913，電路仍會(huì)有*些延遲。2.5驅(qū)動(dòng)電路，鎖定觸發(fā)器，熱保護(hù)和過壓保護(hù)這是恒壓驅(qū)動(dòng)電路，它利用穩(wěn)壓二極管ZD1(8.6V)來保護(hù)恒定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)幅度。當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)為正脈沖時(shí)，Q1導(dǎo)通，通過電阻RG1＋RG2對(duì)MOSFET鼓勵(lì)使之成為軟開關(guān)。當(dāng)輸入信號(hào)為零電平時(shí)，Q1截止，Q2導(dǎo)通，MOSFET柵極電荷將經(jīng)過一個(gè)較小的電阻RG1而迅速放電。穩(wěn)壓二極管ZD1的作用是保護(hù)MOSFET在截止時(shí)不致于被上沖的VDS(500V～600V)通過DG極間電容耦合到柵極而將管子損壞?！?〕鎖定觸發(fā)器Latch當(dāng)電路發(fā)生過壓或過熱時(shí)，芯片有關(guān)電路會(huì)將鎖定觸發(fā)器置ON，使④腳上電壓Vin在10V～16V之間來回?cái)[動(dòng)。IC間歇性地工作，阻止了電流和電壓不正常的升高，直到Vin低于6.5V時(shí)，電路完全不起振。此時(shí)假設(shè)要電源再起動(dòng)，需要關(guān)機(jī)后再開機(jī)才行?！?〕熱保護(hù)電路當(dāng)混合型IC的外殼溫度超過140℃時(shí)，控制IC中的熱保護(hù)電路就會(huì)起動(dòng)鎖定觸發(fā)器置ON，由于MOSFET與控制IC裝在同一塊基板上。所以熱保護(hù)同樣包括MOSFET?！?〕過壓保護(hù)電路當(dāng)Vin超過22.0V時(shí)，過壓保護(hù)電路能起動(dòng)觸發(fā)鎖定器。使Vin在10V～16V之間來回?cái)[動(dòng)最后會(huì)降到6.5V以下，電源完全停頓工作，此時(shí)要關(guān)機(jī)后再開機(jī)才能重新起動(dòng)。過壓保護(hù)電路同時(shí)可以防止次級(jí)輸出電壓VO1過高。例如當(dāng)控制電路開路或其它原因引起VO1大大升高時(shí)，通過變壓器耦合，驅(qū)動(dòng)繞組的感應(yīng)電壓相應(yīng)也會(huì)升高，從而使Vin升高。當(dāng)Vin超過22V時(shí)過壓保護(hù)同樣起作用。限制了VO1的再升高，此時(shí)的VO1為VO1(OVP)例如設(shè)VO1(正常值)=130V，Vin(正常值)=18V，利用上式即可算出VO1(OVP)=162.5V，這表示當(dāng)故障發(fā)生時(shí)由于過壓保護(hù)起作用，VO1最高不會(huì)超過此值。要想減緩人類在能源使用過程中對(duì)環(huán)境所造成的影響，最有效方式就是降低產(chǎn)品的功耗。降低帶載功耗是最明顯的需要。但在產(chǎn)品并不執(zhí)行任何工作的待機(jī)模式下，降低功率損耗的需要卻似乎并不明顯。家用設(shè)備和電源適配器的待機(jī)耗電量相當(dāng)巨大。美國勞倫斯伯克力國家實(shí)驗(yàn)室估計(jì)，在美國家庭一年的總電費(fèi)中，待機(jī)和空載損耗超過50億美元。據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)(IEA)統(tǒng)計(jì)，5%至15%的家庭耗電量(因國家/地區(qū)而異)都是在待機(jī)模式下產(chǎn)生的；歐盟委員會(huì)估計(jì)歐盟地區(qū)每年約產(chǎn)生50太千瓦時(shí)(TWh)的待機(jī)耗電量?，F(xiàn)在，許多消費(fèi)類產(chǎn)品OEM制造商所生產(chǎn)的電子設(shè)備都具有超低待機(jī)功耗，但真正的目標(biāo)還是要盡可能地接近零功耗。PowerIntegrations新推出的兩款高壓MOSFET可以幫助設(shè)計(jì)師將電路中的耗能元件隔離開，從而到達(dá)優(yōu)化設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)零空載功耗的目的。消除待機(jī)功率此類電量的節(jié)省會(huì)對(duì)整個(gè)國家的發(fā)電站配備要求產(chǎn)生直接影響，并且，它已成為各監(jiān)管機(jī)構(gòu)所公布的能效法規(guī)中的關(guān)鍵容。以電視機(jī)接收器為例，包括能源之星和歐盟生態(tài)標(biāo)簽(EUEco-Label)在的眾多能效方案現(xiàn)在都將最大待機(jī)功耗規(guī)定為1瓦。作為其節(jié)能方案的組成局部，歐盟委員會(huì)已針對(duì)用能產(chǎn)品(EuP)的待機(jī)和關(guān)斷模式損耗公布了用能產(chǎn)品指令Lot6。Lot6于2021年初生效，其要求比以往更為嚴(yán)格。自2021年起，新產(chǎn)品的待機(jī)功耗必須低于1瓦。到2021年，具體數(shù)值將進(jìn)一步減小，輸出功率≤51W的適配器將降至300mW，輸出功率>51W的適配器將降至500mW。2021年，在EuPLot6定稿時(shí)，所設(shè)定的目標(biāo)值接近當(dāng)時(shí)最正確可行技術(shù)所能到達(dá)的最高水平。但是，隨著開關(guān)電源IC的快速開展，待機(jī)功耗水平現(xiàn)在已遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于當(dāng)時(shí)的規(guī)定限值。許多消費(fèi)類知名品牌的公司都認(rèn)識(shí)到了這一情況，他們要求的功耗特性都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于各項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)。例如，多家大型電視機(jī)及顯示器OEM制造商都已設(shè)定了100mW的最大待機(jī)功耗限值，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一些OEM制造商已設(shè)定了更低的30mW待機(jī)功耗限值。這些限值都大大低于國家能效法規(guī)的要求。設(shè)計(jì)超低功耗的開關(guān)電源如今的開關(guān)電源控制器IC已到達(dá)相領(lǐng)先進(jìn)的水平，設(shè)計(jì)周密，足以滿足待機(jī)功耗標(biāo)準(zhǔn)。電源設(shè)計(jì)師只需遵循應(yīng)用指南即可獲得可承受的設(shè)計(jì)。但要想使待機(jī)功耗到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的十分之一或更低，則需要更加關(guān)注細(xì)節(jié)。必須對(duì)每個(gè)電源元件進(jìn)展優(yōu)化，使每次調(diào)整都能節(jié)省一定的功耗。圖1所示為典型反激式開關(guān)電源設(shè)計(jì)中需要優(yōu)化的區(qū)域。圖1：用PowerIntegrations的TOPSwitch-H*優(yōu)化過的開關(guān)電源。這款20W電源(DER-188)能夠在0.3W輸入功率下提供0.2W的待機(jī)輸出功率，在230VAC下的空載功耗極低，小于100mW。但是，如果要進(jìn)一步降低待機(jī)功率，使其盡可能接近零，該怎么辦呢.首先會(huì)想到的元件是輸入濾波器。該元件始終與市電電源直接相連，因此這里的任何電流消耗都必須消除。電阻R1和R2也比擬突出，因?yàn)樗鼈冎苯涌缃釉谳斎雰啥?，且與*電容C1并聯(lián)。如果電源已斷電，斷開瞬間的市電電壓會(huì)保存為電容中的直流電荷，因此存在于電源插頭引腳。由于存在潛在的電擊風(fēng)險(xiǎn)，安規(guī)機(jī)構(gòu)規(guī)定電容值高于100nF的電容的自動(dòng)放電時(shí)間常數(shù)必須小于1秒。電阻R1和R2的作用就是對(duì)電容C1進(jìn)展放電。這兩個(gè)電阻通常以串聯(lián)方式連接，以便到達(dá)安規(guī)機(jī)構(gòu)的單點(diǎn)故障測(cè)試要求。從功率預(yù)算的角度來看，這些電阻的存在是極不適宜的，因?yàn)闊o論電源是否工作，它們都會(huì)持續(xù)消耗功率。在所示的應(yīng)用中，輸入濾波器使用100nF的電容C1設(shè)計(jì)而成，因此不需要使用這些電阻。但增大電容容量有很大的益處：可以相應(yīng)減小扼流圈L1，從而節(jié)省尺寸、重量和本錢。但對(duì)于1μF的電容來說，R1和R2的總值將必須到達(dá)1M?的最大值。在230VAC輸入下，電阻將連續(xù)消耗53mW的功率消除電流消耗要想實(shí)現(xiàn)待機(jī)電流接近零的目標(biāo)，就必須找到能消除R1和R2連續(xù)電流消耗的解決方案。PowerIntegrations新推出的CAPZeroIC可以輕松實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。圖2所示為CAPZero在典型應(yīng)用中的使用情況。圖2：CAPZero的典型應(yīng)用。每款CAPZero器件均采用集成AC損耗檢測(cè)器和背靠背MOSFET的SO-8封裝。當(dāng)存在AC輸入電壓時(shí)，CAPZero保持關(guān)閉狀態(tài)，阻擋電流進(jìn)入放電通路，消除功率損耗。AC電壓消失后，CAPZero開啟，接通電阻，允許輸入濾波電容放電。CAPZero通過AC線路自行供電，在230VAC輸入時(shí)功耗低于5mW。CAPZero有兩種電壓等級(jí)(825V和1kV)和八個(gè)電流額定值(從0.25mA到2.5mA)。在直接跨接市電電源的情況下，CAPZero的高壓浪涌抵抗能力顯得至關(guān)重要。在大局部消費(fèi)類產(chǎn)品應(yīng)用中，825VCAPZero器件可以與金屬氧化物壓敏電阻(MOV)一起使用。對(duì)于浪涌要求高達(dá)3kV的應(yīng)用，可以將1kVCAPZero器件與MOV配合使用。圖3描述了CAPZero器件在極端條件下的工作情況。在該測(cè)試中，AC輸入連接松散，以便在觸點(diǎn)產(chǎn)生電弧。測(cè)試說明，CAPZero器件不會(huì)因電弧的發(fā)生而保持“鎖存關(guān)斷〞，而且，它可以準(zhǔn)確檢測(cè)AC功率損耗并在AC斷電后對(duì)*電容進(jìn)展平安放電。圖3：CAPZero265VAC/50Hz，空載；VIN100V/div。CAPZero可以有效隔離電阻R1和R2，使設(shè)計(jì)師能夠自由優(yōu)化C1、L1和其他輸入濾波元件的值。在增大*電容值同時(shí)不增加功耗的情況下，可以進(jìn)一步減小共模/差模扼流圈的值，甚至省去此類元件。這樣不僅能節(jié)省空間和本錢，而且還可以提高電源效率。在消除市電輸入的電流消耗之后，接下來需要消除電路中的那些即使在待機(jī)狀態(tài)下也會(huì)連續(xù)消耗功率的其他元件的電流消耗。在較高功率應(yīng)用中，在高壓母線與功率因數(shù)校正(PFC)和DC/DC轉(zhuǎn)換器的電源控制器之間可能存在多條信號(hào)通路。例如包括PFC系統(tǒng)中連接升壓控制器的前饋或反應(yīng)信號(hào)通路，以及雙開關(guān)正向/LLC/半橋和全橋轉(zhuǎn)換器中的前饋信號(hào)通路。PI的第二款新產(chǎn)品是SENZero，它可以在不需要這些信號(hào)通路時(shí)將它們隔離，從而消除不必要的功率損耗。SENZero的典型應(yīng)用如圖4所示。圖4：SENZero的典型應(yīng)用。在該應(yīng)用中，部柵極驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路在檢測(cè)到VCC引腳電壓后，向部的650VMOSFET提供柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。這種簡(jiǎn)單配置將系統(tǒng)VCC母線用作SENZero的輸入端，可輕松集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。VCC母線在電源進(jìn)入待機(jī)模式后關(guān)斷，從而關(guān)斷SENZero器件的MOSFET，使每個(gè)通路中的功耗大幅降低到500μW以下。通過使用像CAPZero和SENZero這樣的創(chuàng)新器件，電源設(shè)計(jì)師即可大幅降低空載和待機(jī)模式下的功耗水平。如果主流電源采用這些待機(jī)功耗接近于零的設(shè)計(jì)，則它們?cè)谏a(chǎn)起來也會(huì)變得經(jīng)濟(jì)可行。對(duì)于歐盟委員會(huì)來說，實(shí)現(xiàn)在2021年之前將歐盟待機(jī)耗電量幾乎降低75%的目標(biāo)是一件非常容易的事情?？偨Y(jié)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)