一直以来,电源模块(AC/DC适配器等)因其对电气产品的性能和功能产生的直接影响较小而少有关注,但近些年来,对这类电源的关注达到了前所未有的高度。究其主要原因,可以说是“环境”。近年来,世界各地频繁发生环境问题,各国展开了诸多致力于减轻环境负担的行动,当然对电源的环保策略也早已提上日程。其关键词有以下两个。
关键词①:高效化 随着电气产品的生产量逐年增加,用电量也与其成正比呈逐年上升趋势。如今,电气产品每年的生产量约50亿台左右,其中绝大多数产品均搭载有电源模块和电源电路。假设这些电源的损耗能够改善1W(瓦),简单地计算一下每年可节约50亿W,节能效果相当于5座核电厂。在这种背景下,各国的标准团体等也纷纷提高能效标准,要求开发符合这些标准的电源模块和电源电路。 在此介绍一下对电源模块高效化要求的代表性标准---美国能源部(DOE)制定的能效标准。美国能源部于2014年2月3日颁布了对AC适配器等外部电源更严格的能效要求。从2016年2月10日以后(预计),不符合新标准 (表1、表2)的对象外部电源将无法在美国国内销售。因此,以AC/DC适配器厂家等为主的企业正在加速推出满足该标准的产品。 表1.DOE CEC 6级 外部电源能效标准AC/DC电源(输出电压≧ 6V) [url=http://www.yds-sz.com/uploads/allimg/170706/091F16448-1.png] 表2.DOE CEC6级 外部电源能效标准AC/DC电源(输出电压< 6V) 关键词②:减少工业废弃物 随着电气产品生产数量的增加,其废弃物也在增加,为了减少这些工业废弃物,要求做到3R(减少使用:Reuse,重复使用:Reduce,循环使用:Recycle)。而一直以来,电源产品仅部分组成元器件和材料可以循环使用,大部分均被废弃。如今,减轻这类环境负担的威廉希尔官方网站
开发取得不菲成果,越来越多的产品开始搭载电源模块和电源电路。在不久的将来,这些威廉希尔官方网站
有望为工业废弃物的削减作出更大贡献。 本文将围绕这些关键词针对电源的高效化以及威廉希尔官方网站
和应用等进行介绍。 2.同步整流与低功耗化功能 作为实现电源模块(AC/DC适配器等)高效化的威廉希尔官方网站
,包括开关元器件(MOSFET)等产品威廉希尔官方网站
的发展和电路威廉希尔官方网站
的改善,其中同步整流方式在改善电路威廉希尔官方网站
方面备受瞩目。 在以往的AC/DC转换器中,基于电路简单、相对廉价的原因,整流元件一般使用二极管,但这种二极管的正向电压(Vf)导致的导通损耗一直是高效化的障碍。另外,为抑制二极管的发热,还需要散热器等散热措施,这就需要相应的空间,在安装方面也带来一些问题。作为降低这种损耗的对策,如今已经逐步开始采用同步整流方式。 同步整流方式的整流元件使用MOSFET,通过更低的导通电阻(低Ron)来降低导通损耗(图1)。工作与一次侧的开关工作同步使整流元件的MOSFET进行ON/OFF。 图1.同步整流方式 同步整流方式本身绝大多数采用低压(尤其是12V以下)DC/DC转换器,因此并非全新威廉希尔官方网站
的产品。但是,AC/DC转换器存在控制方法等课题,这一直阻碍着同步整流方式的普及。如今,很多AC/DC转换器均采用PWM反激式 控制(ON/OFF方式),该方式根据输入输出条件和变压器规格进行连续模式工作。但是,在同步整流方式下进行 连续模式工作时,可能会导致无法正常控制,因一次侧的开关元件和二次侧的整流元件同时导通,会贯通电流造成 元件损坏。因此,大多数情况下,同步整流方式仅限增加了防止同时导通的保护电路时、以及不连续模式工作时 (准谐振方式和不连续模式工作)使用。 但是,此次开发的ROHM同步整流IC,成功攻克了该课题,实现并采用了在连续模式工作时也无需特别保护 电路的稳定的同步整流工作。因此,与以往的二极管整流相比,电源模块整体效率提高了3%以上(本公司比较数据)(图2)。 [url=http://www.yds-sz.com/uploads/allimg/170706/091F11C6-3.png]
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