提高空調(diào)能效水平的新型電源設(shè)計(jì)

　　TinySwitch-PK開(kāi)關(guān)集成了用以降低EMI的頻率抖動(dòng)功能，該功能又可以通過(guò)次級(jí)側(cè)緩沖器(R7、C11、R8和C15)得到進(jìn)一步增強(qiáng)。雖然在峰值負(fù)載條件下會(huì)發(fā)生倍頻，但只需為132kHz頻率設(shè)計(jì)EMI抑制電路便可實(shí)現(xiàn)正常工作。

　　這款電源在通用AC輸入電壓范圍內(nèi)均具有80%的效率，可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)空調(diào)中的電子控制元件和電機(jī)。

　　圖2為空調(diào)電源的完整電路圖。反激式設(shè)計(jì)具有極高的能效，能夠滿足CEC 2008/能源之星對(duì)帶載模式效率的要求(效率可達(dá)80%，要求為74.9%)，并且在265VAC條件下的低負(fù)載功耗小于160mW。該電源在高溫環(huán)境(TAMB=85℃)下可實(shí)現(xiàn)所有性能，并且集成有精確的遲滯熱關(guān)斷保護(hù)功能。本設(shè)計(jì)包含有效的EMI保護(hù)功能，符合CISPR-22/EN55022B傳導(dǎo)EMI限值，且EMI裕量>10dBmV。該電源能夠承受不定時(shí)的短路輸出條件，并在故障消除后自動(dòng)重啟動(dòng)。

雖然本設(shè)計(jì)屬于非隔離式設(shè)計(jì)，但通過(guò)用一個(gè)光耦合器來(lái)代替晶體管Q1和Q2，可以隔離反饋路徑。

　　二極管D1、D2、D3和D4以及電容C1和C2可以對(duì)AC輸入進(jìn)行整流和平滑。電容C1、C2和共模電感L1提供差模及共模EMI濾波。

　　TinySwitch-PK(U1)中的控制器通過(guò)Q1接收來(lái)自輸出端的反饋，并根據(jù)該反饋使能或禁止其集成MOSFET的開(kāi)關(guān)，以維持輸出電壓的穩(wěn)定。5V輸出端的電流流入并聯(lián)穩(wěn)壓器(U2)，從而可以控制流經(jīng)Q1和Q2中的電流。與其成比例的電流然后從EN/UV腳被拉出。一旦電流超過(guò)EN/UV引腳的關(guān)斷閾值電流(115μA)，將跳過(guò)開(kāi)關(guān)周期。當(dāng)EN/UV引腳流出的電流低于關(guān)斷閾值電流時(shí)，開(kāi)關(guān)周期將重新使能。在連續(xù)輸出功率工作條件下，TinySwitch-PK的工作頻率為132kHz。其獨(dú)特的峰值模式特性可以在峰值負(fù)載條件下將電流限流點(diǎn)提升30%，并使開(kāi)關(guān)頻率增大一倍，達(dá)到264 kHz。

　　為了支持高環(huán)境溫度工作(85℃)，U1采用了一個(gè)小型散熱片。

　　設(shè)計(jì)中有兩個(gè)元件可用來(lái)提升效率。元件D6和VR1與電容C3一起組成箝位電路，這有助于恢復(fù)部分漏感能量。為了降低空載輸入功率和提高輕載效率，R3從變壓器的輔助偏置繞組為U1反饋電流。這樣可以獲得非常寬的高效率范圍。

　　TinySwitch-PK開(kāi)關(guān)集成了用以降低EMI的頻率抖動(dòng)功能，該功能又可以通過(guò)次級(jí)側(cè)緩沖器(R7、C11、R8和C15)得到進(jìn)一步增強(qiáng)。雖然在峰值負(fù)載條件下會(huì)發(fā)生倍頻，但只需為132kHz頻率設(shè)計(jì)EMI抑制電路便可實(shí)現(xiàn)正常工作。

　　這款電源在通用AC輸入電壓范圍內(nèi)均具有80%的效率，可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)空調(diào)中的電子控制元件和電機(jī)。