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超低功耗開關電源設計

作者: 時間:2011-03-07 來源:網絡 收藏


首先會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也比較突出,因為它們直接跨接在輸入兩端,且與X電容C1并聯。如果電源已斷電,斷開瞬間的市電電壓會保留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險,安規機構規定電容值高于100nF的電容的自動放電時間常數必須小于1秒。電阻R1和R2的作用就是對電容C1進行放電。這兩個電阻通常以串聯方式連接,以便達到安規機構的單點故障測試要求。


從功率預算的角度來看,這些電阻的存在是極不適宜的,因為無論電源是否工作,它們都會持續消耗功率。在所示的應用中,輸入濾波器使用100nF的電容C1設計而成,因此不需要使用這些電阻。但增大電容容量有很大的益處:可以相應減小扼流圈L1,從而節省尺寸、重量和成本。但對于1μF的電容來說,R1和R2的總值將必須達到1M?的最大值。在230VAC輸入下,電阻將連續消耗53mW的功率。

消除電流消耗


要想實現待機電流接近零的目標,就必須找到能消除R1和R2連續電流消耗的解決方案。Power Integrations新推出的CAPZero IC可以輕松實現這一點。圖2所示為CAPZero在典型應用中的使用情況。


圖2:CAPZero的典型應用。


每款CAPZero器件均采用集成AC損耗檢測器和背靠背MOSFET的SO-8封裝。當存在AC輸入電壓時,CAPZero保持關閉狀態,阻擋電流進入放電通路,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230 VAC輸入時功耗低于5 mW。


CAPZero有兩種電壓等級(825V和1kV)和八個電流額定值(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重要。在大部分消費類產品應用中,825V CAPZero器件可以與金屬氧化物壓敏電阻(MOV)一起使用。對于浪涌要求高達3kV的應用,可以將1kV CAPZero器件與MOV配合使用。



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