金牌电源和绿色电源.pdf

白金牌电源绿色电源设计 白金牌电源绿色电源设计 主讲人：李龙文 主讲人：李龙文 2011.09.10 2011.09.10 金牌电源的命名和设计 金牌电源的命名和设计 金牌电源由美国80PLUS政府 机构定义和认正,只有达到该 认正标准的才能在美国销售 金牌:PFC+PWM,效率90% 银牌:PFC+PWM,效率88% 铜牌:PFC+PWM,效率85% 及格:PFC+PWM,效率80% 金牌电源的效率标准 金牌电源的效率标准 必威体育精装版标准- 白金牌电源 必威体育精装版标准- 白金牌电源 • AC-DC 从PFC到DC输出转换效率达到92% • 待机功耗低于0.15W 。 • 高的功率密度，小的体积。300W/立方英寸 • 高的可靠性。平均无故障工作时间〉5000 小时。 从节约能源及环境保护的要求,我们必须设计,制造最高效率的开 关电源变换器。对于AC-DC ，其效率要达到金牌标准，就必须达到 90% 以上。对于DC-DC，其效率要达到金牌标准，就必须达到95% 以 上。 今天，我向大家推荐和介绍几种提高转换效率的技术和设计方法。 一，对于AC-DC 的PFC部分，功率超过300W时必须采用交错式 的控制电路。例如UCC28060和UCC28070。这样可以减小EMI部分 50%的损耗。减小升压电感50%的损耗。降低BULK电容的纹波电压。 PFC部分的效率达到95% 以上。 二，如果用于220V地区，PFC采用BOOST电路。如果用于110V 地区，PFC采用BUCK电路。这样PFC部分的效率就可以达到97% 。 当然，总的电压范围仍旧是90V—264V 。 UCC28060控制电路 UCC28070控制电路 三，PFC部分采用碳化硅升压二极管，可以提升0.3%到0.5%的效率。 四，选择漏电小的BULK电容。 五，选择开关损耗小，栅电荷小的功率MOSFET。 六，对于300W 以下的PFC考虑采用阶跃式PFC，分别应对110VAC和 220VAC 的输入电压，将低端的AC 电压输入时的效率提升到95% 以上。 PFC 控制电路 七，将PFC和PWM-DC-DC部分合成，让DC-DC的反馈系统去控制PFC 的输出电压，让DC-DC部分成为400V转换到12V （或者其他电压） 的总线变换器。目前。总线变换器的效率可以达到98%，再加上PFC 部分的96%的效率，整体可以达到94% 以上，由12V （或其他电压） 再往下变换，例如5V等，总效率就可以确保92% 以上。 PFC和PWM-DC-DC部分合成 八，同步整流技术是开关电源技术中提高效率最有效的技术。要获得白 金牌，就必须选择最好的同步整流的控制方案和驱动方法。还要选择 最优秀的功率MOSFET，同步整流用MOSFET要求其导通电阻最 小，栅电荷最小，以便将MOSFET的导通损耗和驱动损耗减到最小。 从目前来看，效果最好的是选择合适的同步整流控制IC。推荐反激式 可以选择NCP4302，IR1166等。正激式可以选择IR1167或者 IR1168，半桥或全桥可以选择UCC24610。最好将同步整流驱动信号 集成在IC内的。例如ISL6752，LTC3765，LTC3766等。 NCP4302 IR1166 IR1167 九，变压器的设计和绕制技术必须给予足够的重视。将它的漏电感做到 最小，必须小于0.5uH-1uH 。对于软开关和反激变换器的变压器，先 将漏感减到最小，然后再加入气隙。 十，电感的设计中，不能简单地用加大电感量的办法来减小输出电 压纹波。要用减小主功率开关的dV/dt和dI/dt ，做好PCB板布局的方法 减小纹波。不能让大电感影响效率。 十一，PCB板的大电流通路越短越好，必要时加厚导电铜箔或者另 加铜皮，而不能简单地加大锡层厚度。锡的电阻率比铜的高数倍。 目前效率最高