开关电源能效标准及新技术

第五章开关电源新技术5－1电源PFC技术5－2 同步整流技术同步整流的概念整流电路是DC/DC变换器的重要组成部分，传统的整流器件采用功率二极管。

由于功率二极管的通态压降较高(压降最小的肖特基二极管也有0.55～0．65 V)，因此整流损耗较大。

由于集成电路已逐渐采用微功耗设计，供电电压逐渐降低，某些工作站和个人电脑要求有3.3 V甚至低至1.8 V的供电电压［1］。

显然，DC/DC变换器在输出如此低的电压时，整流管的功耗占输出功率的比重将更大，致使变换器效率更低。

另一方面，仪器设备的小型化设计要求尽量缩小其电源的体积，但耗散功率大恰成为电源小型化、薄型化的障碍。

80年代初，高频功率MOSFET刚开始得到发展，NEC公司的S.IKEDA等人就提出了一种新的整流管［2］，即采用功率MOSFET代替功率二极管作为整流元件，从而实现了输出整流管通态压降小、耗散功率低，效率高的DC/DC变换器。

功率MOSFET是一种电压型控制器件，它作为整流元件时，要求控制电压与待整流电压的相位保持同步才能完成整流功能，故称为同步整流电路。

为满足更高频率、更大容量的同步整流电路的需要，人们不断地探索并提出更新的功率MOSFET结构［3］。

5－2－1 自控制同步整流电路拓扑分析图1为倍流同步整流有源箝位DC/DC变换器的主电路拓扑图。

变换器采用有源箝位电路，Vin 为直流输入电压，S1为主开关，S2为辅助开关，S 3和S4为同步整流管(S1～S4均为N型MOS管)，T为隔离变压器，S2和C组成有源箝位网络。

D1～D4代表S1～S4的体二极管，C1～C4代表S1～S4的等效结电容，Llk为T的漏感，Lm 为T的励磁电感，T1为理想变压器，变比为N∶1。

工作时S1和S 2轮流导通，当S1关断时，S2导通，箝位电容C被并联到T的原边，为漏感电流提供一个低阻抗的无损耗的通路，从而在每个开关周期中以最小的损耗来吸收和回放电能，同时变压器T铁心磁通又可自动复位。

开关电源电气性能测试标准和方法I.测试标准一.电性能标准1.输入电压100-240V AC2.输入频率47-63Hz3.总谐波失真小于20%4.功率因数大于90%5.效率大于90%6.电压调整率小于2%7.负载调整率小于2%二.耐用性标准1.开路保护2.短路保护3.过功率保护4.抗雷击大于4KV5.环境温度-40℃~70℃6.电源电压开关次数大约于1000次7.寿命大于50000Hr三.防护等级标准1.IP67:II.测试方法一. 电性能测试方法1.设备:数字电参数测量仪,万用表,调压器,可调负载。

2.测试方法:电源接标称功率的80%-90%的负载。

串于数字电参数测量仪后,开灯测量。

调压器先将电源电压调至AC100V,60Hz。

测量开关电源的输出电压并记录。

再将电源调至AC240V,50Hz。

测量开关电源的输出电压并记录。

计算出输出电压相对变化量。

输入电压标称值220V AC, 50Hz时,可调负载在标称值的10%-100%范围变化,测量开关电源的输出电压并记录。

计算出输出电压相对变化量。

二耐用性测试方法:1.设备:雷击测试仪,万用表, 可调负载,恒温箱,计数器, 时钟,老化台。

2.开路保护:电源输出端不接入负载,接通额定电压并持续1Hr后,再接入标称负载,电源应能正常工作。

3.短路保护:电源输出端正负极直接短路,接通额定电压并持续1Hr后,再断开正负极短路装置,接入标称负载,电源应能正常工作。

4.过功率保护:当输出端接入超出标称值负载时,电源应自动降低功率输出。

5.抗雷击保护:雷击测试仪6.环境温度测试:恒温箱温度调至60℃,开关电源置于恒温箱内,外接正常负载。

开灯并持续1Hr。

然后将开关电源移至-25℃的恒温箱内,开灯并持续1Hr。

如此循环5次。

7.电源电压开关测试:在额定电源电压下,电源开启和关闭各30s。

无负载情况下循环200次。

最大负载情况下循环800次。

8.寿命测试:路灯置于老化台上,持续工作。

开关电源6级能效标准开关电源是一种常见的电子设备，用于将电能转换为适合各种电子设备使用的电源。

随着能源消耗和环保意识的增强，各国对电源能效的要求也越来越高。

为了促进能源节约和减少环境污染，许多国家都制定了一系列的能效标准，其中包括了开关电源的能效标准。

我国《开关电源6级能效标准》是指在实际使用中，开关电源的能效等级达到国家规定的标准，以减少能源浪费，保护环境。

根据标准规定，开关电源的能效等级分为1级至6级，其中1级为最高能效等级，6级为最低能效等级。

各级能效标准对开关电源的能效要求逐级提高，以促进开关电源制造商不断提升产品能效水平，降低能源消耗。

实施《开关电源6级能效标准》有助于推动我国开关电源行业技术进步，提高产品能效水平，减少能源浪费，降低环境污染。

同时，这也有利于消费者选择更节能的产品，降低用电成本，促进可持续发展。

在实际生产中，制造商需要根据标准要求对开关电源进行技术升级和改进，以满足不同能效等级的要求。

通过采用更先进的技术和材料，优化设计结构，提高转换效率，降低待机功耗等手段，制造商可以有效提高产品的能效等级，满足市场需求。

对于消费者来说，了解并选择符合《开关电源6级能效标准》的产品是非常重要的。

在购买开关电源时，消费者可以通过查看产品能效等级标识，了解产品的能效水平，从而选择更节能、环保的产品。

这不仅有利于节约能源，降低用电成本，还可以促进制造商生产更高能效的产品。

另外，政府部门也可以通过加强对开关电源产品的能效监管，推动市场向高能效产品转变。

通过建立健全的能效认证和监督体系，加大对产品的抽检力度，严格执行能效标准，可以有效提高市场上产品的整体能效水平，推动行业向更加环保、节能的方向发展。

总的来说，实施《开关电源6级能效标准》是促进我国开关电源行业可持续发展的重要举措。

这不仅有利于降低能源消耗，减少环境污染，还可以促进技术创新，提高产品质量，满足消费者需求。

因此，各方应共同努力，推动《开关电源6级能效标准》的全面落实，为我国开关电源行业的可持续发展做出贡献。

开关电源5级能效标准在现代社会，电力资源的有效利用已经成为了一项重要的环保任务。

而开关电源作为电子设备中常见的一种电源供应方式，其能效标准的提高对于节能减排具有重要意义。

本文将就开关电源的5级能效标准进行详细介绍和分析。

首先，我们需要了解什么是开关电源的5级能效标准。

开关电源的能效标准是指在不同负载情况下，电源的能效表现。

根据国家相关标准，开关电源的能效等级分为5级，分别是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级，其中Ⅴ级能效标准为最高级别，能效最佳。

其次，我们来分析开关电源5级能效标准的意义和作用。

首先，提高能效标准可以有效减少电能的浪费，降低能源消耗，从而减少对环境的影响，实现节能减排的目标。

其次，符合高能效标准的开关电源可以降低用户的用电成本，提高设备的使用效率，对于企业和个人用户来说都具有重要意义。

最后，高能效标准也可以促进电源行业技术的创新和进步，推动整个行业向着更加环保、高效的方向发展。

然后，我们需要了解如何评定开关电源的能效标准。

开关电源的能效标准是通过对其在不同负载条件下的能效表现进行测试和评定的。

根据国家相关标准，能效标准主要包括了静态能效和动态能效两个方面的评定。

静态能效是指在额定负载和部分负载情况下的能效表现，而动态能效则是指在负载变化时的能效表现。

通过这些测试和评定，可以准确地评定出开关电源的能效等级，为用户提供参考依据。

最后，我们需要了解如何选择符合5级能效标准的开关电源。

首先，用户在选购开关电源时需要关注其能效等级，选择符合自身需求的能效标准。

其次，用户可以通过查看产品的能效标识或者相关认证信息来确认产品的能效等级。

最后，用户也可以选择具有良好口碑和信誉的品牌和产品，以确保所选购的开关电源符合5级能效标准，并且具有良好的品质和性能。

综上所述，开关电源的5级能效标准对于节能减排、降低用电成本、促进行业发展具有重要意义。

通过了解能效标准的意义和作用，评定标准的方法，以及选择符合标准的开关电源的技巧，我们可以更好地应用和选择开关电源，为节能减排做出自己的贡献。

开关电源中的几项最新技术BUCK模式的PFC-ICICC控制方式的DC-DC控制功率MOS源极的反激变换器李龙文2010.7.10-上海BUCK模式的PFC1, 有高达97%的低端输入电压时的转换效率。

2, 有较低的主功率MOS的电压应力(330V)。

3, 让后面DC-DC的输入电压降到100V以下。

TI公司的BUCK模式的PFC控制ICUCC29910主要优点如下：1，主开关为BUCK模式开关，使转换效率提高。

2，工作频率设定在100KHZ，将EMI的范围远离150KHZ以上的范围。

3，输出纹波和噪声降低。

4, 极大地改善110VAC输入时的效率,达到97%，BOOST模式此时只有94%。

UCC29910的工作原理主开关工作波形如下实测波形如下用UCC29910设计的简化电路介绍完整周期控制技术(ICC)1.ICC 即Intergel Cycle Control Technique。

2.实现软开关(ZVS)的半桥拓扑。

3.实现96%以上的转换效率。

4.齐全的保护功能。

5.极低的空载损耗。

用UCC29900设计的ICC电路主要优点如下：1.输入电流峰值减半。

输出电流纹波减半。

2.EMI的强度减半，容易处理。

3.转换效率进一步提升，>96%。

4.电感的感量减半。

体积缩小。

5.输出高压电容容量减半。

除非有保持时间的要求。

UCC29900的半桥电路工作波形用UCC29900的同步整流电路用UCC29900的过流保护电路UCC29910和UCC29900组合的最优秀的AC-DC 适配器电路T1a T1b 10KT1c1034148414810K10K41481044K414810R10R4K1nF10K5350T10K10KIB045AS106106228476100R 160R41481041K 414822610K100R5350T414847410K10K10K4710.1R10KPC123500K473Si71784148Si7178Si71781064148IRFB3077228106UCC2720010410641481R10KIRFB307710410KIRFB3077IRFB3077控制功率MOS源极的反激变换器主要优点1, 消除了外部电流检测电阻的功耗.2, 极低的空载功耗.3, 提升了低段AC电压输入时的转换效率. 4, 更加快速的故障保护,从而更加可靠.二次侧优秀的同步整流控制IC-NCP4303 主要优点：1.适合LLC谐振半桥的ZVS式同步整流。

开关电源适配器的能效标准
开关电源适配器的能效标准
开关电源适配器具有其他电源所无法比拟的优势，使开关电源技术的发展非常迅速。

开关电源用途广，所用新原材料、新技术发展之快，是它快速发展的主要动力。

但是，开关电源适配器在体积、重量、工作效率、抗干扰性能、电磁兼容性、待机功耗，以及使用的安全性等方面还有许多待改进之处。

绝大多数的电子产品，用遥控按键关机后，如果不将电源插头从插座上拔下，就会一直消耗功率。

如有线电视机顶盒，电视机、DVD 播放器等始终都在消耗着功率。

所有带LCD显示屏、LED显示屏、触摸板控制的电器，例如电磁炉、冰箱或空调等，它们一直都在通电运行。

手机充电器在不充电时，如果不从插座拔下来，也会不断地消耗功率。

今天，随着越来越多的电子产品出现在我们日常生活中，世界各地的政府机构和行业组织都纷纷制定相应的能耗规范标准，以帮助更好地控制产品的待机功耗和转换效率、节约成本以保护环境和提升市场层次。

比如欧盟的ErP指令，美国CEC,澳洲MEPS等。

国际上开关电源适配器能效的具体要求如下表：
这就是国际上外置电源适配器能效等级标准。

由罗马数字I、II、III、IV、V、VI等表示出外置电源适配器的空载功耗和转换效率。

总的来说，等级越高就表示电源适配器的转换效率越高、空载功耗越低。

开关电源的工作原理及技术趋势开关电源是一种高效率、稳定可靠的电源，被广泛应用于现代电子产品中。

其工作原理是将输入电压经过瞬态开关转换，变换成高频交流电压后，通过变压器和滤波电路转换为稳定的直流电压输出。

相比于传统的线性电源，开关电源具有体积小、重量轻、效率高、质量稳定等优点。

开关电源的技术趋势可以分为以下方面：1. 高效率随着能源保护意识的提高，开关电源的能效也逐渐成为考虑的重要因素。

通过提高开关管的效率、减小损耗等方面的优化，可以让开关电源的效率提高到更高的水平。

2. 小型化小型化是开关电源发展的主要趋势之一，这与现代电子产品对小尺寸的需求有很大关系。

为了满足电源小型化的要求，开关电源已经采用了SMT和新型材料来减少PCB板面积和组件高度，或将传统的离线式电源改为体积更小的直插式电源，以达到更好的体积控制。

3. 高可靠性开关电源作为高技术产品，其工作环境、使用条件要求较高，其可靠性是考虑的重要因素之一。

为满足应用领域的不同要求，开关电源不仅在可靠性设计上做出了很大努力，还采用了许多新技术来增强电源的抗干扰能力和抗破坏性，从而提高电源的可靠性。

4. 智能控制开关电源在现代电子设备中的应用越来越广泛，对于一些关键应用，需要实现电源的智能化、网络化和集中控制。

通过加入智能控制芯片、网络传输接口等技术手段，可以实现电源故障自检、输出电压和电流自动调整、负载与传感器的联动控制等功能，增加了电源的智能化和可控性。

总之，开关电源将会在技术上不断发展和优化，趋向高效、小型、可靠、智能的方向。

随着技术的不断提高，开关电源将在各个行业逐渐得到更广泛的应用。

第六讲：开关电源新技术这里所说的新技术，是指最近20年内发展起来的技术内容，涉及开关电源的效率、动态响应、功率因数等概念。

1．1、软开关技术开关管的损耗一直是开关变换器设计中的一个核心问题。

要减小开关电源的体积，降低输出电压纹波，提高开关频率是最直接有效的方法，但开关管的损耗正是限制开关频率提高的最大原因，开关管在导通或关断状态下的损耗（称为通态损耗和断态损耗）是比较小的，但在导通和关断动作过程中的损耗（称为导通损耗和关断损耗，即开关损耗）非常大，因为在这时开关管要同时承受高电压和大电流。

开关频率越高，开关损耗就越严重。

要降低开关损耗就必须从控制开关管的开关过程着手，使开关管上不能同时出现高电压和大电流。

传统的缓冲器（Snubber）电路（常用的电路，主要是保证开关管安全工作），能减小一些开关损耗，但程度非常有限而且又引入了缓冲电路的损耗。

给出一个典型的缓冲电路的形式（图3），图中虚线框内部分为缓冲器电路。

谐振（Resonant）的方法是能够大幅度降低开关损耗的方法。

谐振概念的产生比较早，广泛用于机械工业的中频感应加热炉其实就是一个利用负载产生谐振的例子。

但谐振的方法用于直流变换器则是在上世纪80年代才有较大的发展，首先建立起了零电压开关ZVS （Zero Voltage Switch）和零电流开关ZCS（Zero Current Switch）的概念，其基本思路是使开关管的电压或电流与外部谐振回路产生谐振，从而使开关管可以在零电压状态导通或是在零电流状态下关断。

这种方法的困难在于保证开关管的零压或零流条件（不同输电压和不同负载条件入），为解决这一问题发展了准谐振变换器QRC（Quasi Resonant Converter）的技术，也有ZVS-QRC和ZCS-QRC两类。

谐振方式的变换器最突出的优点就是极大地降低了开关损耗，使变换器的工作频率提高到了MHz量级的水平，适合在一些对体积和重量要求极为严格的场合（比如飞行器）中使用。

开关电源六级能效详解 Prepared on 22 November 2020开关电源高级能效详解近一两年内，基本做电源产品都为了更新六级能效而忙碌，新规要求倒逼产品升级换代，是好事，也是挑战。

关于六级能效，两个要求：一，待机功耗二，平均效率针对这两点，除了拥有一颗新颖的IC，还有那些细工需要注意的，扒一扒。

首先，先了解下标准要求：美国能效要求一、待机功耗以美国能效要求为例，要求49W以下空载功耗为，大于49W空载功耗为；欧盟49W以下为75mW，大于49W为150mW。

在设计电源时，相对于75mW的空载功耗，必须要精打细算到每个细节上。

以下几点为显在的固定消耗点：1，Vcc启动回路2，X电容放电回路3，ICVcc供电回路4，电压（电流）检测环路5，假负载首先，新出的IC大多具有HV启动关断功能，启动后关闭启动电阻回路，避免此回路损耗。

当然，这属于IC原有功能，不在本贴的主旨中，这里一带过，同时后面的一些延伸也会用到此引脚，顺带一说。

如下：当没有HV启动功能的芯片时，Vcc只能尽量大启动电阻，大的启动电阻又需要较快的启动时间时，可以这样做,Vcc两级DC接法,C16用于启动储能，C14用于辅助供电储能,使启动时较大R的情况下C能更快充到IC启动阈值：X电容放电IEC60950要求1S内电压下降到37%IEC60065要求2S内电压下降到35V以下例，按第1条，X电容放电时间常数RC需小于1，设X电容为,Rx*Cx<1,那么Rx<3MΩ，由于电容量存在20%误差，那么此电阻选值留足裕量，那应在Rx*内，约2MΩ。

电阻损耗，PR=U2/R，设ACmax=264VPR=2642/2MPR=CoC要求49W以下75mW待机或DoE要求49W以下100mW待机，不管那个标准，这部份的损耗都显得巨大。

怎么办，使用更小的X电容（当以下，可以不使用放电电阻），或想办法让这个R更灵活一点，如下：1，在断电后，利用IC的HV脚对Cx进行放电2，没有HV启动脚，将启动电阻接到X电容放电电阻中点，断电后，利用IC的Vcc脚帮助放电，可减小X电容两端电阻的放电功率：3，把EMC元件后移动，AC端不放X电容：Vcc供电尽量小的Vcc限流电阻，减小损耗。

开关电源六级能效标准随着社会的发展和人们对能源消耗的关注，能效标准成为了各行业关注的焦点之一。

在电源行业中，开关电源的能效标准也备受关注。

本文将就开关电源六级能效标准进行详细介绍，希望能为大家带来更多的了解和启发。

一、能效标准的背景。

随着能源消耗和环境问题日益凸显，各国纷纷出台了相关的能效标准，以限制能源的浪费和环境的污染。

对于开关电源来说，提高能效标准不仅可以减少能源的浪费，还可以降低使用成本，对环境也有积极的作用。

二、开关电源六级能效标准的内容。

开关电源六级能效标准主要包括了待机模式能效、额定输出功率能效和平均效率等要求。

其中，待机模式能效要求开关电源在待机状态下的能耗不得超过一定的标准；额定输出功率能效要求在额定输出功率下的能效达到一定的要求；平均效率则是对整体能效的要求，要求开关电源在各种工作状态下都能够保持较高的能效。

三、六级能效标准的意义。

六级能效标准的实施对于开关电源行业来说意义重大。

首先，能够促进行业技术的升级和创新，推动企业不断提高产品的能效水平。

其次，能够减少能源的浪费，降低用户的使用成本，提高用户体验。

最后，对环境保护也有积极的作用，减少了能源的消耗和环境的污染。

四、企业如何适应六级能效标准。

为了适应六级能效标准的要求，企业需要从多个方面进行调整和改进。

首先，要加大技术研发投入，提升产品的能效水平，不断推出符合标准要求的新产品。

其次，要加强生产管理，提高生产效率，降低生产成本，为产品的能效提升提供保障。

最后，要加强市场监管，确保产品的能效达标，维护市场秩序，保护消费者的利益。

五、消费者如何选择符合六级能效标准的开关电源。

对于消费者来说，如何选择符合六级能效标准的开关电源也是一个重要的问题。

首先，要选择正规渠道购买，避免购买假冒伪劣产品。

其次，要关注产品的能效标识，选择能效等级高的产品。

最后，要结合自身的需求选择合适的产品，避免浪费。

六、结语。

开关电源六级能效标准的实施对于整个行业来说都是一个重要的里程碑，它不仅提高了产品的能效水平，也促进了行业的健康发展。

开关电源效率测试标准开关电源是电子设备中常见的一种电源供应方式，其效率的高低直接影响到设备的能耗和稳定性。

因此，对开关电源的效率进行测试是非常重要的。

本文将介绍开关电源效率测试的标准和方法，以便为相关行业提供参考。

首先，开关电源的效率测试应当遵循国家相关标准，如GB/T 37285-2019《信息技术设备用交流至直流和直流至直流电源装置的效率测量方法》。

该标准规定了开关电源效率测试的基本原理、测试装置、测试方法和测试步骤，确保了测试的准确性和可比性。

其次，开关电源效率测试应当根据实际情况选择合适的测试装置和仪器。

一般情况下，测试装置应包括负载、电压、电流和功率测量仪器，以及用于控制和记录数据的设备。

在选择测试装置时，应考虑被测试开关电源的额定功率、输入电压和输出电压等参数，确保测试结果的准确性和可靠性。

测试方法方面，一般采用静态测试和动态测试相结合的方式。

静态测试主要是在不同负载下测量开关电源的输入功率和输出功率，计算得出其效率。

动态测试则是在不同负载变化的情况下测量开关电源的效率曲线，以评估其在实际工作中的性能表现。

在进行开关电源效率测试时，还需要注意以下几点，首先，测试环境应尽量保持稳定，避免外部因素对测试结果的影响；其次，测试过程中应严格按照标准要求进行，确保测试数据的准确性和可靠性；最后，测试结束后应对数据进行分析和处理，得出准确的测试结果，并进行相应的评价和记录。

总之，开关电源效率测试是保证设备能耗和性能稳定的重要手段，通过遵循标准规范和科学方法进行测试，可以为相关行业提供可靠的数据支持，促进行业的健康发展和技术进步。

希望本文所介绍的内容能对开关电源效率测试工作有所帮助，也希望相关行业能够重视和加强对开关电源效率测试的重要性和必要性。

开关电源高级能效详解近一两年内，基本做电源产品都为了更新六级能效而忙碌，新规要求倒逼产品升级换代，是好事，也是挑战。

关于六级能效，两个要求：一，待机功耗二，平均效率针对这两点，除了拥有一颗新颖的IC，还有那些细工需要注意的，扒一扒。

首先，先了解下标准要求：美国能效要求一、待机功耗以美国能效要求为例，要求49W以下空载功耗为0.1W，大于49W空载功耗为0.21W；欧盟49W 以下为75mW，大于49W为150mW。

在设计电源时，相对于75mW的空载功耗，必须要精打细算到每个细节上。

以下几点为显在的固定消耗点：1，Vcc启动回路2，X电容放电回路3，IC Vcc供电回路4，电压（电流）检测环路5，假负载首先，新出的IC大多具有HV启动关断功能，启动后关闭启动电阻回路，避免此回路损耗。

当然，这属于IC原有功能，不在本贴的主旨中，这里一带过，同时后面的一些延伸也会用到此引脚，顺带一说。

如下：当没有HV启动功能的芯片时，Vcc只能尽量大启动电阻，大的启动电阻又需要较快的启动时间时，可以这样做,Vcc两级DC接法,C16用于启动储能，C14用于辅助供电储能,使启动时较大R的情况下C能更快充到IC启动阈值：X电容放电IEC60950要求1S内电压下降到37%IEC60065要求2S内电压下降到35V以下例，按第1条，X电容放电时间常数RC需小于1，设X电容为0.33uF,Rx*Cx<1,那么Rx<3MΩ，由于电容量存在20%误差，那么此电阻选值留足裕量，那应在Rx*0.7内，约2MΩ。

电阻损耗，PR=U2/R，设ACmax=264VPR=2642/2MPR=34.8mWCoC要求49W以下75mW待机或DoE要求49W以下100mW待机，不管那个标准，这部份的损耗都显得巨大。

怎么办，使用更小的X电容（当0.1uF以下，可以不使用放电电阻），或想办法让这个R更灵活一点，如下：1，在断电后，利用IC的HV脚对Cx进行放电2，没有HV启动脚，将启动电阻接到X电容放电电阻中点，断电后，利用IC的Vcc脚帮助放电，可减小X 电容两端电阻的放电功率：3，把EMC元件后移动，AC端不放X电容：Vcc供电用限流电阻，较小的电压标测环流，如图流经R11、R16的静态电流。