设计超低功耗的开关电源

　　如今的开关电源

控制器 IC

已达到相当先进的水平，设计周密，足以满足待机功耗标准。

电

源设计

师只需遵循应用指南即可获得可接受的设计。但要想使待机功耗达到标准的十分之一或更

低，则需要更加关注细节。必须对每个电源元件进行优化，使每次调整都能节省一定的功耗。图 1
所示为典型反激式开关电源设计中需要优化的区域。

　　

　　图 1：用 Power Integrations 的 TOPSwitch-HX 优化过的开关电源。

　　这款 20W 电源（DER-188）能够在 0.3W 输入功率下提供 0.2W 的待机输出功率，在
230V

AC

下的空载功耗极低，小于 100mW。但是，如果要进一步降低待机功率，使其尽可能接

近零，该怎么办呢？

　　首先会想到的元件是输入滤波器。该元件始终与市电电源直接相连，因此这里的任何电流消
耗都必须消除。电阻 R1 和 R2 也比较突出，因为它们直接跨接在输入两端，且与 X 电容 C1 并联
如果电源已断电，断开瞬间的市电电压会保留为电容中的直流电荷，因此存在于电源插头引脚。
由于存在潜在的电击风险，安规机构规定电容值高于 100nF 的电容的自动放电时间常数必须小
于 1 秒。电阻 R1 和 R2 的作用就是对电容 C1 进行放电。这两个电阻通常以串联方式连接，以便
达到安规机构的单点故障

测试

要求。

　　从功率预算的角度来看，这些电阻的存在是极不适宜的，因为无论电源是否工作，它们都
会持续消耗功率。在所示的应用中，输入滤波器使用 100nF 的电容 C1 设计而成，因此不需要使
用这些电阻。但增大电容容量有很大的益处：可以相应减小扼流圈 L1，从而节省尺寸、重量和成
本。但对于 1 F

μ 的电容来说，R1 和 R2 的总值将必须达到 1M？的最大值。在 230VAC 输入下，

电阻将连续消耗 53mW 的功率。