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功率因数改进与高效的ROHM最新AC/DC电源技能

在电子设备开发中,电源的高效化已经逐年成为重要主题。另外,不仅是面临电力能源问题的日本,在全世界的发电和输电相关的电力公司,功率因数改善设备的普及与高效率同样是重中之重。在此介绍同时实现了设备工作时的

在电子设备开发中,电源的高效化现已逐年成为重要主题。别的,不只是面对电力动力问题的日本,在全世界的发电和输电相关的电力公司,功率因数改进设备的遍及与高功率同样是重中之重。在此介绍一同完成了设备作业时的功率因数改进与待机时的高功率的AC/DC电源技能

1. 功率因数与功率因数改进电路(PFC:Power factor correction)

功率因数是指是否将电力公司出产的电力毫无损耗地输送到电子设备的数值;功率是指是否将该电力毫无损耗地

转化的数值。当沟通电力的电压与电流的相位差为φ时,按功率因数=COSφ求得功率因数,当电压与电流没有相位差,即正弦波时功率因数为1。

简略地说,单纯的电阻负载时,电压与电流波形不产生相位推迟,因而,功率因数为1(图1)

[图1] 功率因数为1时的波形与电路例

可是,在现代电子设备中,开关电源的运用广泛,为使输入的沟通电压滑润,一般运用电容器(称为电容输入型整流滤波)。经过这种滤波用电容负载,只要在比滤波%&&&&&%电压还高时输入沟通电压才会流过,因而导通角变小,电流波形成为含有高频成分的非正弦波电流(图2)。

[图2] 高频电流时的波形和电路例

因而,即便耗费了相同功率,在电源侧也会流过瞬时大电流(比方功率因数为0.5时,与功率因数为1时比较,峰值电流高达2倍),电力公司针对这种含有高频成分的非正弦波电流,花费了额定发电和设备损坏事端的对策用的巨大费用。

为避免这些问题的产生,世界各国对特定功率以上的设备实施高频电流约束,并反映在各国的国内法规及履行上。满意这些约束的手法之一是运用功率因数改进电路(PFC),将输入电流波形变为挨近正弦波,然后按捺高频电流。

作为这种功率因数改进的手法,一般选用运用了无源元件(电感)的无源方法和使功率元器材开关的有源方法。无源方法的电路结构简略,但难以满意更宽的输入电压规模,小型化也很难。与之相对的有源方法则可满意更宽的输入电压规模,有利于小型化(图3)。

[图3] 功率因数改进前后的电流波形比较

这种有源方法的功率因数改进电路(PFC)从功率的视点看,因本身功耗而导致功率下降。特别在具有待机形式的现代电子设备中尤为明显。

2. 一同完成功率因数改进电路与高功率

ROHM开发出了一同完成功率因数改进电路与高功率的、内置PFC操控功用的AC/DC转化器IC(BM1C001F)。本产品搭载了以恣意功率开/关功率因数改进电路(PFC)操控器的功用和PFC输出新操控方法。经过这些技能,不只大幅下降了待机功耗,并且还有助于满意国际标准动力之星6.0所规则的水平。别的,经过集成功率因数改进电路(PFC)操控器与准谐振电路(QR)操控器,与以往比较,还可削减20%的零部件数量,有助于完成电源的小型化。

<新产品的特色>

(1)经过搭载PFC操控器ON/OFF设定功用,改进了轻负载时的转化功率,并下降了待机时功耗(图4)

[图4] PFC操控器ON/OFF设定功用图

・监测二次侧的负载功率,并针对该功率对PFC操控器进行ON/OFF操控,特别有助于提高在无需PFC的负载规模

(75W以下)的电源转化功率。・在100W级的电源中运用本IC产品时,运用我公司的评价板,待机功耗在AC100V时为85mW以下,AC230V时为190mW以下,满意动力之星6.0(美国环境保护署拟定)所规则的210mW以下的要求。

(2)运用ROHM独有的PFC输出新操控方法,针对世界各国的AC输入电源均可完成更高功率(图5)

[图5] PFC输出新操控方法图

・世界各国的AC电源输入规模不同,以往的PFC IC的输出电压设定是稳定的,因而,当升压比较大时(例如,AC100V输入时的PF输出为400V时等),会导致开关损耗增大,功率下降。本产品经过搭载PFC输出新操控方法,输出契合AC输入电压的PFC输出电压,然后可按捺功率因数改进电路(PFC)的功率下降现象。

例如,100W级的电源中,队AC100V输入时的功率进行比较,与PFC输出固定的状况比较,估计转化功率可提高约2%。

(3)选用有利于高功率、低噪音的准谐振电路

这种方法,因为有助于完成软开关和低EMI的开关MOSFET和电流检测电阻为外置方法,因而,电源规划的自由度更高。别的,内置脉冲功用,完成了轻负载高功率。

(4)功率因数改进电路(PFC)操控器与准谐振电路(QR)一体化封装,使零部件数量大大削减

经过一体化封装,可削减通用规划部分的零部件数量,与各自独立的状况比较,零部件数量成功削减约20%。

3. 杰出的电源产品开发体系与完善的服务支撑体系

在规划电源电路时,并非仅有好的IC即可组成好的电源。要想打造最佳的电源电路,除了IC选型以外,还需要电

容、线圈和变压器绕组规划等无源器材的选型以及PCB底片(Artwork)等很多规划窍门。因而,挑选可以支撑其运用规划的制造商与挑选%&&&&&%平等重要。

ROHM不只开发并出售LSI产品,还备有支撑客户规划的专职部队。可配合用户要求的标准(输出电压、输出电流等),供给最佳的电源规划计划。

他们将与AC/DC转化器、DC/DC转化器以及MOSFET、二极管、电阻等分立元件一同为客户供给归纳电路规划支撑。

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