如何实现隔离电源的低待机功耗

　　许多电源，尤其是离线电源，需要低待机功率。对于低于 100 W 的功率水平，最具成本效益的隔离式拓扑是反激式，因为它需要的组件最少。反激式转换器通常会产生多个次级输出，这需要相对精确的调节。本文将描述在实现良好调节的输出电压同时仍实现低待机功耗的挑战。

　　低功率AC/DC反激式电源广泛用于电机驱动和电器等工业应用，因为它们可以实现良好的电压调节和低待机功耗。隔离式低功耗设计的典型应用通常需要多个次级输出。图 1显示了一个反激拓扑示例，该拓扑从通用输入（85 VAC至 265 VAC）生成输出 VOUT1和 VOUT2 。变压器 T1 在交流电源线（市电）和负载之间提供电流隔离。辅助绕组 AUX 为初级侧反激式控制器供电。

　　图 1多输出反激的简化示意图，可在交流电源线和负载之间提供电流隔离。

　　如何降低待机功耗

　　让我们简要回顾一下降低待机功耗的已知技术。待机功率主要取决于循环能量、启动电路、缓冲网络和最小负载要求。降低空载开关频率并使用有源启动电路和齐纳缓冲网络而不是电阻-电容-二极管缓冲电路可降低待机功耗。不幸的是，其他电路特性也会增加待机损耗。因此，提前制定有助于保持低待机功耗的策略会很有帮助。

　　电源设计人员面临的主要挑战之一是构建理想电路是不可能的，因为任何实际电路板都必须处理寄生电容和电感以及系统中的噪声。

　　当生成两个或更多隔离输出时，这些挑战变得更加严峻，如图 1 所示。通常，电压控制环路仅调节一个输出；变压器绕组的耦合半调节另一个输出。图 2显示了一个输出的调节。外部误差放大器 (U1)通过电阻分压器 ( Rhigh1, Rlow1 ) 连接到输出 VOUT2。光耦合器有助于将误差信号传输到初级侧。

　　图 2连接到 VOUT2的外部误差放大器的示意图显示了一个输出的调节。

　　由于变压器绕组的耦合，另一个输出 VOUT1(3.3 V) 只是半稳压的。但是在轻载或空载条件下的待机模式下会发生什么？要回答这个问题，请考虑图 3 ，它显示了 VOUT1(3.3 V) 和 VOUT2(12 V)的次级绕组电压（也称为次级开关节点）。

　　图 3次级侧开关节点的过冲在轻载或空载条件下可能是一个挑战。

　　您可以轻松识别过冲，然后在接通时间结束后响铃。基本上，初级开关节点的过冲反映到次级侧。这种过冲在轻载或空载条件下可能是一个挑战，尤其是对于未稳压的输出，因为它通过输出二极管 D1 和 D2 对输出电容充电，如图 1 所示。过冲会导致未稳压的输出电压升至非常高的价值。

　　意外过冲和振铃的主要原因是什么？这是功率级和电路板的寄生效应，包括变压器的漏感。漏感是由不耦合到其他绕组的变压器中一个绕组的磁通量引起的。这种能量在变压器外部消散，并发生过冲。图 4显示了初级开关节点电压，它基本上是金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 的漏源电压。

　　图 4初级开关节点是 MOSFET 的漏源电压。