低功耗待機功能的DVD開關電源方案

前言

在目前世界能源供應日趨緊張,要求節能的呼聲日益高漲的背景下,DVD作為一大塊消費電子類產品的節能也不可避免的提到日程上來.安森美半導體所提出的DVD電源方案,既能符合最嚴格的待機功耗標準,而且也不會帶來成本上漲的憂慮.本文介紹如何應用NCP1200P40來設計一個全范圍輸入,電路簡單,所需外圍器件少,成本低的DVD電源(如圖一所示)

如看圖1請單擊

圖1工作原理:

一正常模式

開機啟動時,NCP1200由二極管D218從交流側供電,經過IC8腳向電容C207以4mA速率充電.在Vcc電壓達到11.4V時,NCP1200 開始工作.(此工作狀態稱為動態自供電DSS,為安森美公司專利技術*)工作狀態建立以后,IC供電將由輔助繞組通過D207,R203供電, 切斷內部啟動電流源,在最大程度上減小電源的損耗.在這里, 安森美公司為客戶不同要求提供了很大的靈活性,高壓供電可從交流側接

二極管,也可從高壓端直接接NCP1200八腳. 從高壓端直接接到八腳,整流電壓400V,充電電流4mA ,Cvcc典型值10uF,充電時間計算為5ms,IC損耗和驅動MOS管電流我們設為1.5mA , 因此下降時間為13.3ms , 總損耗為 400*4mA*5ms/(5ms+13.3ms) =437mW. 從交流側接二極管,第八腳的平均電壓變為2*Vacmax/(,損耗更下降為278mW. 我們還可以接一個輔助繞組把VCC電壓抬高到高于11.4V,自動切斷內部啟動電流源,集成電路將完全由這一繞組供電,這樣損耗將進一步下降(要確保VCC電壓不能高于16V,可在輔助繞組處串聯一個電阻解決,如應用原理圖).這里要強調一點,NCP1200可以在不需輔助繞組情況下正常工作.這只取決于客戶的應用要求.

采用NCP1200設計的DVD開關電源所需的外圍器件非常少,不僅為客戶設計更小的DVD電源提供了方便,還降低了成本.將更多的功能模塊集中在IC里,將提高系統的穩定性.下圖為正常工作時的Vds波形.

圖2

二待機模式

如圖1, 當MCU給出待機控制信號, 即STBY=H時, Q202和Q201導通, 電容C221上的60V電壓對C222充電,由于TL431反饋接在5V_STBY端, 光偶反饋電流加大,占空比被拉低,使5V_STBY端子的電壓維持在5V.由于本來60V的輸出電壓被調整為5V輸出, 使得開關的占空比變得很小, 所以所有其它輸出電壓也變得很小, 大約被壓縮12倍, 此時全部輸出消耗的功率變小.

在此DVD電源中需要值得注意的是電容C221的選擇,其電容值建議不要超過6.8uF,否則在開機時電容上會有一個尖峰,可能會造成三極管Q201的損壞.本例中選取為4.7uF.

當在待機模式時,光偶反饋變得很重,直接拉低2腳FB電壓,當2腳電壓低于設定值時,IC既進入一種稱之為SKIP CYCLE的工作狀態.使得整個電源的損耗降低. 當電源進入SKIP CYCLE模式時, 所有的輸出包括IC供電電源都降低, NCP1200通過內部的動態自供電電路維持自身的供電. 下圖為待機工作時的Vds波形

圖3

采用NCP1200設計的DVD電源待機功能,在待機時損耗非常小,完全符合IEA最新建議要求.

IEA最新建議:

輸入功率范圍0.3W-15W

2001.1 / 1W 2002.1 / 0.75W 2003.1 / 0.3W

輸入功率范圍 15W-50W

2001.1 / 1W 2002.1 / 0.75W 2003.1 / 0.5W

輸入功率范圍 50W-75W

2001.1 / 1W 2002.1 / 0.75W 2003.1 / 0.75W

三過載短路保護

當電源工作在過載情況時,所有輸出將強制到一個低電位,光電偶合器U203將沒有電流流過,電流設置點達到最高,2腳FB電壓也達到4.2V.NCP1200內部設有一個過載保護電路,當2腳FB電壓超過4V時將觸發,NCP1200將強制發出低占空比電壓. 由于在過載條件下,輸出電壓處在低電位,輔助繞組不能供電,C207上的電壓Vcc將線性下降,當Vcc電壓降到9.8V時,過載情況仍然存在,為防止動態自供電(DSS)觸發,NCP1200會終止驅動脈沖,并使電路進入待機狀態.在此狀態電流消耗典型值為350uA.當Vcc電容繼續放電到典型值6.3V時,NCP1200接通電流源,當Vcc電壓到達典型值11.4V時,IC將開始新的周期,如果故障條件在達到UVLOh前已消除,則電路將正常工作,否則將開始下一個故障周期.此種情形同樣也可應用于環路開路, 當光偶開路時,2腳FB電壓達到最高值4.2V觸發保護,過程和過載保護一樣.

結語

NCP1200是一款集成度非常高的開關電源控制芯片,設計簡便,縮短了電源工程師設計周期.而且這一芯片已經大量應用于不同的電源領域.例如手提電腦充電器,打印機電源等等.獨特的動態自供電及SKIP CYCLE技術使得NCP1200也非常適合應用在DVD綠色電源上,為世界能源作出一點貢獻.

* 動態自供電DSS

如果Vcc小于9.8VNCP1200打開內部電流源給Vcc充電,如果Vcc大于11.4V,NCP1200切斷內部電流源.充電時以4mA速率向Vcc充電.

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2017-09-14 09:43:24

實現高效率和低待機功耗的開關電源設計詳解

高效率和低待機功耗是現今開關電源設計的兩大難題，由于諧振拓撲或LLC拓撲能夠滿足高效率的要求，因而日益流行。然而在這種拓樸中，前PFC級必須在輕負載期間保持運作，造成諧振回路中存在內循環損耗，待機

2017-12-01 18:37:01

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對開關電源的待機功耗的分析

現在做電源，除了效率以外，空載或者待機功耗也變得越來越重要了。這不僅是因為各種各樣的能效標準的執行，也確實很符合實際應用的需求，因為大部分的用電設備都長期工作在待機狀態。

2017-12-05 17:10:12

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開關電源功耗分析和提高待機效率的方法

對開關電源的要求是：到2005年，額定功率為0.3W~15W，15W~50W和50W~75W的開關電源，待機功耗需分別小于0.3W，0.5W和0.75W。而目前大多數開關電源由額定負載轉入輕載和待機狀態時，電源效率急劇下降,待機效率不能滿足要求。這就給電源設計工程師們提出了新的挑戰。

2017-12-06 05:22:02

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性價比高、功能較強的實用開關電源設計方案

電源技術的飛速發展,開關電源以其功耗小、體積小、重量輕等優點得到了廣泛的應用。目前開關電源也正在朝著集成化與多功能化的方向發展。本文以大學生電子設計競賽為背景,介紹一種性價比高、功能較強的實用開關電源設計方案。

2017-12-06 06:34:31

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開關電源設計案例詳解

開關電源某些參數做得不好會造成EMC難過關、待機功耗大、效率不高。如何減小開關電源的待機功耗、提高開關電源的效率是全球電源行業共同關注的問題。本文配圖講述綠色開關電源設計要點。隨著現代科學技術

2017-12-11 10:31:40

深度圖文解析開關電源“待機功耗”問題的解決方法

開關電源“待機功耗”問題就該這樣解決。

2018-01-10 11:41:31

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DVD開關電源電路圖大全（廈新8156/藍光DVD/杰科/大宇DVD電源電路詳解）

本文主要介紹了DVD開關電源電路圖大全（廈新8156/藍光DVD/杰科/大宇DVD電源電路詳解）。飛利浦BDP2500型藍光DVD機的開關電源，電源電路主要由電源控制芯片NCP1271（U501

2018-03-12 13:50:06

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thx202h應用電路圖大全（四款電源電路/開關電源適配器/控制型開關電源）

本文主要介紹了四款thx202h應用電路圖。其中包括了thx202h待機的DVD或機頂盒等電源電路、thx202h反激開關電源適配器和thx202h反激式電流控制型開關電源以及thx202h電磁爐通電無反應故障檢修電路。

2018-05-10 10:27:24

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5M02659R DVD開關電源電路,5M02659 POWER SUPPLY

5M02659R DVD開關電源電路,5M02659 POWER SUPPLY 關鍵字：5M02659R DVD開關電源電路 5M02659R DVD開關電源電路

2018-09-20 20:25:48

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VIPER22A DVD開關電源電路,VIPER22A POWER SUPPLY

VIPER22A DVD開關電源電路,VIPER22A POWER SUPPLY 關鍵字：VIPER22A DVD開關電源電路 VIPER22A DVD開關電源電路

2018-09-20 20:31:04

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電源待機功耗怎樣降低

如今隨著節能環保要求的不斷提高，對于電源待機功耗也有著更進一步的要求。Power Integration（PI）最新推出的CapZero 3系列產品可以通過降低開關電源中與X電容放電電阻相關的功耗，從而實現待機功耗滿足安規要求。

2019-10-05 15:55:00

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一款開關電源芯片U6605D

U6605D開關電源芯片輸出規格為5、9、12-18W，應用于PD/QC市場，VDD-40V max18W。高效、低待機功率低功耗、低電磁兼容性和低成本。

2020-08-16 10:15:44

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提高開關電源待機效率的方法

對開關電源的要求是：到2005年，額定功率為0.3W~15W，15W~50W和50W~75W的開關電源，待機功耗需分別小于0.3W，0.5W和0.75W。而目前大多數開關電源由額定負載轉入輕載和待機狀態時，電源效率急劇下降，待機效率不能滿足要求。這就給電源設計工程師們提出了新的挑戰。

2021-06-17 11:43:18