LED驱动电源的空载功耗是指电源负载开路且不执行任何功能时所消耗的电能。待机功耗则是指电源处于待机(备用)状态所消耗的电能,此时电源进入休眠模式,停止给负载供电,仅在特殊情况下允许向小负载(如电视杌中的CPU)提供很少量的电能。按照国际电工委员会制定的IEC16301标准(第4.5款),LED驱动电源的空载功耗和待机功耗均应低于5mW,这就绐设计LED驱动电源提出了更严格的条件。

开机后消除泄放电阻功率损耗的方法

EMI滤波器中的串模电容亦称X电容,它位于电源的两个输入端之间,用于滤除电源噪声。由于Ⅹ电容在交流断电后仍储存高压电荷,一旦用户误触电源插头时会构成安全威胁。解决方法是在X电容并联上并联一只泄放电阻对其放电,以满足安全性要求。但该方案的缺点是当LED驱动电源正常工作时,泄放电阻会产生恒定的功率损耗,导致电源效率降低。泄放电阻R的阻值范围通常为150kg~1.5Mg,对应于220V交流电,R上的功率损耗高达48~323mW,已远远超过5mW的最高限度。因此在设计EMI滤波器时必须采取有效措施,大幅度降低泄放电阻的功率损耗。

美国PI公司于2010年4月推出一种自供电的新型两端 CAPZero系列产品X

电容零损耗放电器集成电路。它无须外部偏置电路,且能在不接地的情况下具有极高

的抑制共模于扰、串模干扰能力。Ⅹ电容零损耗放电器可等效于智能高压开关S,在LED驱动电源正常工作时它保持开路,通过切断泄放电阻上的电流,使电阻功率损耗接近于零。即使考虑到 MOSFET的关断电阻并非无穷大,也能使泄放电阻的功率损耗降至5mW以下,已接近于零损耗,完全达到IEC16301国际标准的规定。当交流断电后,该器件能迅速将泄放电阻接通,自动对Ⅹ电容进行安全放电,并且允许使用更大容量的Ⅹ电容,而不会增加待机功率损耗。其工作时的电源电流仅为21.7μA,最高环境温度可达+105℃。X电容零损耗放电器适用于带Ⅹ电容(大于l0ωnF)并要求待机功率损耗极低的ACDC转换器。其内部集成了两只耐压825V(或1000V)的 MOSFET,可满足设计各种LED驱动电源的需要,适用于PC、服务器、电视机、打印机和笔记本电脑的开关电源,以及要求具有极低空载功率损耗的电源适配器。

Ⅹ电容零损耗放电器在EMI滤波器中的典型应用如图93-1所示,图中省略了共模电容(亦称Y电容,用来抑制共模干扰)等亓器件。R1和R2为外部泄放电阻,总阻值为R。C1和C2为Ⅹ电容。