如何在 AC 到 DC 電源中實(shí)現(xiàn)空載節(jié)能

為了減少消費(fèi)電子產(chǎn)品中的電力浪費(fèi)，政府制定了許多政策措施來(lái)減少交流到直流電源的空載或待機(jī)功率。其中包括環(huán)境保護(hù)署 (EPA) 的能源之星和歐盟的備用倡議。之前有篇文章中討論了反激式電源中常用的耗散大量待機(jī)功率的組件。在那篇文章中，專(zhuān)家建議使用反激式轉(zhuǎn)換器 IC，通過(guò)消除光耦合器反饋電路來(lái)降低功耗。然而，這需要完全重新設(shè)計(jì)電源。或者，通過(guò)更換TL431與ATL431的待機(jī)功耗可以顯著降低，而無(wú)需進(jìn)行重大的重新設(shè)計(jì)。

ATL431和ATL432是三端可調(diào)并聯(lián)調(diào)節(jié)器，在適用的汽車(chē)、商業(yè)和工業(yè)溫度范圍內(nèi)具有規(guī)定的熱穩(wěn)定性。使用兩個(gè)外部電阻器，可將輸出電壓設(shè)置為Vref(約2.5 V)和36 V之間的任何值。這些設(shè)備的典型輸出阻抗為0.05?.

有源輸出電路提供了非常敏銳的開(kāi)啟特性，使這些器件在許多應(yīng)用中成為齊納二極管的絕佳替代品，如板載調(diào)節(jié)、可調(diào)電源和開(kāi)關(guān)電源。

ATL43x的陰極電流范圍比其TL43x的前身提高了20倍以上。它還具有更大范圍的負(fù)載電容類(lèi)型和值。

ATL431和ATL432是完全相同的部件，但具有不同的引腳和訂單號(hào)。ATL43x分為兩個(gè)等級(jí)，B級(jí)和A級(jí)的初始公差(25°C時(shí))分別為0.5%和1%。此外，低輸出漂移與溫度確保在整個(gè)溫度范圍內(nèi)保持一致的電壓調(diào)節(jié)。

ATL43xxl設(shè)備的特點(diǎn)是可在-40°C至+85°C的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，ATL43xxQ設(shè)備的特點(diǎn)是可在-40°C至+125°C的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。

● 特征

■ 2.5 V至36 V可調(diào)調(diào)節(jié)輸出

■ 極低的工作電流

▲ lKA(最小)=35μA(最大)

▲ Iref=150 nA(最大值)

■ 內(nèi)部穩(wěn)定補(bǔ)償

▲- 無(wú)容性負(fù)載穩(wěn)定

■ 25°C時(shí)的參考電壓公差

▲ B級(jí)為0.5%

▲ 分?jǐn)?shù)為1%

■ 典型溫度漂移

▲ 5毫伏(-40攝氏度至+85攝氏度);I版本

▲ 6mV(-40°C至+125°C);Q版本

■ 擴(kuò)展陰極電流范圍35μA至100 mA

■ 0.3的低輸出阻抗? (最大值)

雖然TL431是一種流行的器件，多年來(lái)一直用于反激式電源，但其所需的 1 mA 最低陰極電流會(huì)消耗大量的待機(jī)功率。TI 的新型ATL431并聯(lián)穩(wěn)壓器的陰極電流僅需 35 μA。在目前使用TL431的設(shè)計(jì)中，?ATL431的陰極電流較低，可用于將反饋電路消耗的待機(jī)功率降低 10 倍。

圖 1 顯示了反激式電源的標(biāo)準(zhǔn)電路。為確保TL431保持偏置，電阻器Rbias與光耦合器并聯(lián)放置。只是為了偏置TL431，該電路將耗散 24 mW。

圖 1：反激式電源的一般原理圖

由于 ATL431 可以在光耦合器的最小電流要求內(nèi)正常工作，因此不再需要R偏置電阻。使用ATL431，空載功耗降低了 20 倍。表 1 說(shuō)明了ATL431在反激式電源中的節(jié)能效果。

所需的最小并聯(lián)穩(wěn)壓器陰極電流 (I KA(min) )偏置光耦合器所需的最小電流耗散 I偏置的組件耗散的功率

表 1：TL431 和 ATL431之間的解決方案比較

TL431將所需的最小偏置電流Ibias設(shè)置為 1 mA。這意味著 1 mA 將流過(guò)電阻器、光耦合器和分流基準(zhǔn)。在這種情況下，分流參考設(shè)置 I偏置電流。

當(dāng)設(shè)計(jì)使用ATL431時(shí)，最小陰極電流是如此之低，以至于光耦合器是設(shè)置 I偏置的組件。在這種情況下，I偏置為 50μA。當(dāng)Ibias使用較少的電流時(shí)，設(shè)計(jì)的空載功耗會(huì)降低。

ATL431并聯(lián)基準(zhǔn)的較低陰極電流要求降低了使用TL431的任何電路的空載功耗。通過(guò)用ATL431代替TL431，可以減少任何現(xiàn)有電源設(shè)計(jì)中的空載功耗和能源浪費(fèi)。