开关电源是一种高效的电源供应器件,广泛应用在计算机、通讯设备等各种电子设备中。开关电源具有输出电压稳定、负载能力强、功率密度大等特点,但同时也存在待机功耗较高的问题。
待机功耗是指开关电源在设备处于关闭或睡眠状态,供电工作状态处于待机状态时的功率,一般以毫瓦为单位(mW)。待机功耗高会导致设备待机时间缩短,对于依靠电池供电的移动设备尤为重要。
开关电源待机功耗大小与电源本身的设计和制造有关,同时也受到外部环境和使用方式等因素的影响。以下是几个可能影响待机功耗的因素:
电源设计方案:电源的设计方案、组成元器件等都会对待机功耗产生影响。合理的设计能够降低待机功耗并提高效率。
负载情况:开发板用户设计能力参差不齐,选用的元器件也不同。某些元器件开机后需求的稳压电源功耗很低,但当其进入SDA或停机时则需求的能量变低,通过电源输出的额外寄生负载(因为开发板与外围 IO 设备的连接线可能会对这些特性发生影响)带来不必要的电源消耗。
电压和电流波形:有些开关电源在实际工作过程中电流和电压波形不规则,这也会引起待机功耗的增加。一些产品因为工业设计结构压缩导致电源输出时在输出启动前可能会有漏电流产生,也会影响待机功耗。
针对开关电源待机功耗高的问题,可以通过以下方式进行优化:
电源低功耗设计:采用低功耗与待机状态的元器件、功率开关、浮空和高阻值抗阻抗器等方案,设计出低功耗电源,从而达到降低待机功耗的目的。
电源软关机与硬开机:在设备不工作时,通过软件命令或者设备内部设计,将电源进行软开关机,可以减少待机功率的消耗。硬关机指的是使用物理开关断开电源输入,二者取舍总是要考虑硬件成本,电池损耗等多种因素。
通过轻量化降低负载:减少对其的不必要电压,可以降低待机功耗。和之前提到一样,外部设备主要有控制器和调节芯片等等,降低这些组件的功耗会在待机模式下缩短锂电池得到的运行时间。
开关电源待机功耗对于设备续航时间具有重要的影响。通过对电源设计方案的优化,电压和电流波形的优化,负载降低以及软关机与硬开机等方法,可以降低待机功耗,提高设备的使用寿命和使用体验。