如何更好地挑戰(zhàn)電源0.1W待機功耗需求
圖1 電源的標(biāo)準(zhǔn)線路圖
如圖1虛線所圈部分,這是一個電源的EMI濾波電路,在這個電路中,請注意一下X電容C1上面并聯(lián)的兩個電阻,這兩個電阻是起什么作用呢?電容是可以存儲電能的產(chǎn)品,當(dāng)我們電源接通交流電后,交流電會對C1充電,被充電后的電容存儲著電量,當(dāng)我們把電源插頭從交流電源上拔出后,這個電量仍然存在于電容中,這個電容的兩端直接與電源插頭的兩個腳相連,換言之,如果這里人體不慎碰到插頭的兩個腳,就會被電容上的電量觸電,所以安規(guī)中強制規(guī)定,這個電容上的電量必須在電源插座被拔除后一定的時間泄放完,所以這兩個電阻在這里起放電作用,是萬萬不能省的,但是這兩個電阻直接與交流電源相連,也就是說,在電源進(jìn)入待機狀態(tài)后時,這兩個電阻在消耗著能量,它上面的損耗有多大呢?圖2中列出了跟不同X 電容匹配的電阻所生的損耗,X電容越大,放電電阻越小,其損耗就越大,結(jié)果顯示,這個放電電阻上面有幾十mW到幾百mW的損耗,再加上其它元器件上的損耗,整機小于0.1W的目標(biāo)淪為了天方夜談。
圖2
如果說在這兩個電阻上串一個智能開關(guān),如圖3 所示,切斷交流電源時開關(guān)吸合,從而把兩個電阻連起來,快速泄放走X電容的電荷,而接上交流電源時開關(guān)切斷,從而把兩個電阻斷開,讓這時兩個電阻上沒有電流流過,實現(xiàn)零損耗,不是一個兩全齊美的好方法嗎?
圖3
電源半導(dǎo)體先驅(qū),打造綠色環(huán)保IC的創(chuàng)導(dǎo)者和領(lǐng)導(dǎo)者,美國PI公司把這一個電源工程師的想法變成了一個產(chǎn)品,被命名為Cap Zero,圖3為其等效電路圖,圖4為其內(nèi)部電路圖,圖5為其實物圖,從圖4中可以看出,它由檢測控制電路和開關(guān)電路組成,檢測控制電實時檢測著X電容兩端的交流電壓(即電源插座上的交流電壓),當(dāng)X電容兩端電壓存在時,檢測控制電路會保持相應(yīng)的信號讓開關(guān)電路保持關(guān)閉狀態(tài),反之,則開通。因為設(shè)計者不再擔(dān)心X電容放電電阻的損耗,所以設(shè)計者可以選用更大的X 電容,減小差模電感,這讓設(shè)計者在設(shè)計EMI 電路時有更多的組合方案和改進(jìn)空間。
圖4 內(nèi)部電路圖
圖5
目前這一產(chǎn)品為SO-8的封裝,電源設(shè)計者無須做任何調(diào)試,只需要在PCB板上LAYOUT上這個封裝,需要時裝上去,不需要時用Jump短路即可,簡單易操作,可靠實用。Cap Zero的出現(xiàn),在電源設(shè)計者挑戰(zhàn)電源0.1W待機功耗的征程中,無疑又留下了光輝的一筆。
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