如何在 AC 到 DC 电源中实现空载节能

为了减少消费电子产品中的电力浪费，政府制定了许多政策措施来减少交流到直流电源的空载或待机功率。其中包括环境保护署 (EPA) 的能源之星和欧盟的备用倡议。之前有篇文章中讨论了反激式电源中常用的耗散大量待机功率的组件。在那篇文章中，专家建议使用反激式转换器 IC，通过消除光耦合器反馈电路来降低功耗。然而，这需要完全重新设计电源。或者，通过更换TL431与ATL431的待机功耗可以显着降低，而无需进行重大的重新设计。

ATL431和ATL432是三端可调并联调节器，在适用的汽车、商业和工业温度范围内具有规定的热稳定性。使用两个外部电阻器，可将输出电压设置为Vref(约2.5 V)和36 V之间的任何值。这些设备的典型输出阻抗为0.05Ω.

有源输出电路提供了非常敏锐的开启特性，使这些器件在许多应用中成为齐纳二极管的绝佳替代品，如板载调节、可调电源和开关电源。

ATL43x的阴极电流范围比其TL43x的前身提高了20倍以上。它还具有更大范围的负载电容类型和值。

ATL431和ATL432是完全相同的部件，但具有不同的引脚和订单号。ATL43x分为两个等级，B级和A级的初始公差(25°C时)分别为0.5%和1%。此外，低输出漂移与温度确保在整个温度范围内保持一致的电压调节。

ATL43xxl设备的特点是可在-40°C至+85°C的温度范围内运行，ATL43xxQ设备的特点是可在-40°C至+125°C的温度范围内运行。

● 特征

■ 2.5 V至36 V可调调节输出

■ 极低的工作电流

▲ lKA(最小)=35μA(最大)

▲ Iref=150 nA(最大值)

■ 内部稳定补偿

▲- 无容性负载稳定

■ 25°C时的参考电压公差

▲ B级为0.5%

▲ 分数为1%

■ 典型温度漂移

▲ 5毫伏(-40摄氏度至+85摄氏度);I版本

▲ 6mV(-40°C至+125°C);Q版本

■ 扩展阴极电流范围35μA至100 mA

■ 0.3的低输出阻抗Ω (最大值)

虽然TL431是一种流行的器件，多年来一直用于反激式电源，但其所需的 1 mA 最低阴极电流会消耗大量的待机功率。TI 的新型ATL431并联稳压器的阴极电流仅需 35 µA。在目前使用TL431的设计中， ATL431的阴极电流较低，可用于将反馈电路消耗的待机功率降低 10 倍。

图 1 显示了反激式电源的标准电路。为确保TL431保持偏置，电阻器Rbias与光耦合器并联放置。只是为了偏置TL431，该电路将耗散 24 mW。

图 1：反激式电源的一般原理图

由于 ATL431 可以在光耦合器的最小电流要求内正常工作，因此不再需要R偏置电阻。使用ATL431，空载功耗降低了 20 倍。表 1 说明了ATL431在反激式电源中的节能效果。

所需的最小并联稳压器阴极电流 (I KA(min) )偏置光耦合器所需的最小电流耗散 I偏置的组件耗散的功率

表 1：TL431 和 ATL431之间的解决方案比较

TL431将所需的最小偏置电流Ibias设置为 1 mA。这意味着 1 mA 将流过电阻器、光耦合器和分流基准。在这种情况下，分流参考设置 I偏置电流。

当设计使用ATL431时，最小阴极电流是如此之低，以至于光耦合器是设置 I偏置的组件。在这种情况下，I偏置为 50µA。当Ibias使用较少的电流时，设计的空载功耗会降低。

ATL431并联基准的较低阴极电流要求降低了使用TL431的任何电路的空载功耗。通过用ATL431代替TL431，可以减少任何现有电源设计中的空载功耗和能源浪费。