如何降低LED照明开关电源待机功耗

第二章.开关电源功耗分析以及减小待机功耗方法1．开关电源功耗分析要减小开关电源待机功耗，首先需要分析开关电源待机功耗的组成。

以反击电源为例，其工作损耗主要由：MOS管导通损耗，MOS管寄生电容损耗，开关交叠损耗，PWM控制器及其启动电阻损耗，输出整流管损耗，钳位保护电路损耗，反馈电路损耗等。

其中，前三者大小与电源的开关频率成正比。

在待机状态，主电路电流较小，MOSFET导通时间t on很小，电路工作在DCM模式，故相关的导通损耗、次级整流管损耗等较小，此时损耗主要由寄生电容损耗、开关交叠损耗和启动电阻损耗构成。

2.提高电源待机效率的方法根据损耗分析可知，切断启动电阻，降低开关频率。

减小开关次数可减小待机损耗，提高待机效率。

具体的方法有:降低时钟频率;由高频工作模式切换至低频工作模式，如从准谐振模式(QR)切换至脉宽调制(PWM)，从脉宽调制切换至脉冲频率调制(PFM);可控脉冲模式。

2.1切断启动电阻对于反激式电源，启动后控制芯片由辅助绕组供电，启动电阻上压降为300 V左右。

设启动电阻取值为47kΩ，消耗功率将近2W。

要减小待机公驴，必须在启动后便将电阻线路切断。

一些芯片如TOP Switch, ICE2DS02G内部设有专门的启动电路，可在启动后关闭该电阻。

即使芯片未设置专门启动电路，也可在启动电阻上串接电容，保证启动后该电阻的损耗可逐渐下降至零。

但这种做法会导致电源不能自重启，因为电容在电源重启之前无法放电。

只有断开输入电压，使电容放电后才能再次启动电路。

2.2 降低时钟频率时钟频率可平滑下降或突降。

平滑下降就是当反馈量超过某一阂值时.通过特定模块实现时钟频率的线性下降。

如SG公司的SG6848芯片内置了这样的模块，能根据负载大小调节频率，图2所示是SG6848的时钟频率与其反馈电流的关系。

图1.SG6848反馈电流与时钟频率的关系以UCC3895为例，突降实现方法如图2. +-C TR T1R T2V 1bV TH /V TLQ 1R T C TUCC3895图2.时钟频率突降实现电路与时钟波形当电源处于正常负载状态时，Q l 导通，其时钟周期为:ns R R R R C t T T T T T osc 12010416.021211++⋅⋅⨯= 当电源进人待机状态时，Q ，关闭，时钟周期增大为:ns R C t T T osc 12010416.012+⨯=即开关频率减小。

电气照明主要的节电措施电气照明是现代社会不可或缺的一部分，它在家庭、工作场所、公共建筑等各个领域都扮演着重要的角色。

然而，长时间的使用和浪费却给环境和能源带来了巨大的压力。

为了应对这一问题，我们需要采取一系列的措施来降低电气照明的能耗。

本文将介绍一些主要的节电措施，帮助大家更加节能环保。

1. 使用高效节能灯具选用高效节能灯具是降低照明能耗的首要步骤。

传统的白炽灯和荧光灯相比，LED灯具具有更高的能效和更长的寿命。

LED灯具的可靠性高，功耗低，因此在家庭和工作场所广泛应用。

此外，感应灯和红外线灯控技术也是照明节能的好办法，可以根据人员活动情况实现智能控制。

2. 合理的光照布局合理的光照布局是节约能耗的关键。

在设计和布置灯具时，需要根据不同区域的需求进行调整。

首先，应充分利用自然光。

通过增加窗户和采用透明度较高的玻璃，可以减少对人工照明的依赖。

其次，应根据不同区域的使用需求合理安排灯具，实现局部照明和单独控制。

例如，在办公室中，可以采用可调节的台灯，以满足不同人员的亮度要求。

3. 采用节能调光技术调光技术是照明节能的有效手段。

通过控制灯具的亮度和光照强度，可以根据实际需求调整照明水平，避免不必要的能耗。

采用调光器、智能控制系统等设备，可以实现根据时间、人员数量和环境变化来自动调节照明亮度。

4. 定期维护和清洁灯具定期维护和清洁灯具有助于提高其光传输效率和延长寿命。

尽可能减少尘埃积累和灰尘阻挡，可以提高灯具的亮度和照明效果，减少能源的浪费。

此外，及时更换损坏的灯泡和维修电路故障也是减少能耗的重要步骤。

5. 制定科学合理的照明管理制度制定科学合理的照明管理制度对于照明节能至关重要。

这包括规定照明时间、亮度等参数，合理安排照明计划，并定期进行检查和评估。

有效的照明管理制度可以帮助我们识别不必要的能耗和浪费，并采取相应的措施进行改进。

总的来说，电气照明的节电措施是可以采取的，而且很多方法都很简单易行。

通过选用高效节能灯具、合理的光照布局、节能调光技术、定期维护和清洁灯具以及制定科学合理的照明管理制度，我们可以大大降低电气照明的能耗，为环境保护和减少能源浪费作出自己的贡献。

高效节能的智能照明系统降低照明设备功耗智能照明系统是当今先进科技与照明技术相结合的成果，旨在提高照明效果的同时降低能耗。

随着科技的不断发展，智能照明系统在节能减排、环保可持续发展方面发挥着越来越重要的作用。

高效节能是智能照明系统最核心的目标之一。

传统的照明设备，如白炽灯、荧光灯等，功耗较高且效率较低。

而通过在照明系统中应用智能技术，可以有效降低设备的功耗，实现更高效的照明效果。

智能照明系统通过多种技术手段来实现高效节能。

首先，采用LED （Light Emitting Diode，发光二极管）作为光源，相比传统光源，LED具有更高的发光效率和更长的寿命。

LED的发光效率可达到80%以上，远高于传统白炽灯和荧光灯，节能效果明显。

其次，智能照明系统通过光感应器和红外感应器等装置对光线和周围环境进行实时监测，根据不同的光照情况智能调节灯光的亮度和工作状态。

当环境光线较暗时，智能照明系统会自动调节灯光亮度，提供合适的照明效果；相反，当环境光线较亮时，智能照明系统会自动降低灯光亮度，达到节能的效果。

这种智能调节可以确保灯光在不同环境下能够提供最佳照明效果，并减少不必要的能耗。

除了光感应和红外感应技术外，智能照明系统还可以采用时间控制、人体感应和远程控制等功能来实现更高效的节能。

时间控制功能可根据时间设置灯光的开启和关闭，避免灯光长时间未关闭造成能耗的浪费。

人体感应功能则通过红外感应器等设备检测房间内是否有人，当检测到人体存在时，智能照明系统会自动开启灯光，当人离开后，灯光会自动关闭，避免能耗的浪费。

远程控制功能则可以通过手机等远程设备控制照明系统的开关和亮度调节，实现远程操作，更加方便高效。

除了利用技术手段实现高效节能外，智能照明系统还可以通过优化照明设计和灯具选择来降低能耗。

灯具的选择应根据实际需要和环境特点来确定，避免过度照明或冗余照明。

此外，合理布局灯具、采用合适的灯具色温和光束角度等，也可以提高视觉效果和节能效果。

降低开关电源待机功耗的电路分析摘要：围绕着物联网的概念，诞生了一些智能家居、无人售货、工业自动化等新领域，需要大量用到使用微电子电路作为检测、监控、控制的手段，这些设备、部件长时间通电待机，要消耗一定无用功的电能。

在现在用电负荷越来越高，用电费用越来越贵的今天，智能家居、物联网智能化的同时，要降低无用功的电能消耗，控制不必要增长的电能消耗。

关键词：开关电源；待机功耗1引言物联网（英语：Internet of Things，缩写：IoT），最早在1999年由工作于宝洁公司的Kevin Ashton创造，他带领和麻省理工学院合作的队伍成立AUTO-ID中心，为宝洁公司研发基于RFID技术的供应链管理技术。

智能电网是一种现代化的输电网络。

利用信息及通信技术，以数字或模拟信号侦测与收集供应端的电力供应状况和使用端的电力使用状况。

再用这些信息来调整电力的生产与输配，或调整家电及企业用户的耗电量，以此达到节约能源、降低损耗、增强电网可靠性的目的。

也是物联网的其中一种形式。

无论物联网、还是智能电网，都离不开一个必要的需要¬--电力，都是基于低压用电的智能设备服务端和终端设备。

电力供应不能简单地从发电站直接连接到这些设备上，电力传输过程中要经过多次升压、降压的转换过程。

因此传统的智能检测控制设备需要经过体积大、发热大、转换效率低的线性电源转换为需要用到的工作电压，造成设备的体积、制造成本等不能适合未来的技术发展，特别是运行时电力消耗成本对于企业的财政造成很大的负担，这时候需要用到开关模式电源，简称开关电源，来提供供电、降压功能，但开关电源不能完全达到100%的转换效率，开关电源电路在转换的过程也会有无功电能消耗，现阶段供电部门也对供电的线路、智能电网设备也提出了最低限度的电能损失做出了严格的要求，这是本文以此为目的作为分析的课题。

2开关电源电路的特性开关电源泛指电路中有电子器件工作在高频开关状态的直流电源，不同于传统的线性电源，开关电源利用的切换晶体管多半是在全开模式（饱和区）及全闭模式（截止区）之间切换，两个模式都有低耗散的特点，切换之间的转换会有较高的耗散，但时间很短，因此比较节省能源，产生废热较少。

大功率开关电源如何降低自身功耗
随着能源效率和环保的日益重要，人们对开关电源待机效率期望越来越高，客户要求电源制造商提供的电源产品能满足
BLUEANGEL，ENERGYSTAR，ENERGY2000 等绿色能源标准，而欧盟对开关电源的要求是：到2005 年，额定功率为0.3W~15W，15W~50W 和50W~75W 的开关电源，待机功耗需分别小于0.3W，0.5W 和0.75W。

目前大多数开关电源由额定负载转入轻载和待机状态时，电源效率急剧下降，待机效率不能满足要求。

这就给电源设计工程师们提出了新的挑战。

开关电源功耗分析
要减小开关电源待机损耗，提高待机效率，首先要分析损耗的构成。

以反激式电源为例，其工作损耗主要表现为：MOSFET 导通损耗MOSFET 导通损耗
在待机状态，主电路电流较小，MOSFET 导通时间ton 很小，电路工作在DCM 模式，故相关的导通损耗，次级整流管损耗等较小，此时损耗主要由
寄生电容损耗和开关交叠损耗和启动电阻损耗构成。

开关交叠损耗，PWM 控制器及其启动电阻损耗，输出整流管损耗，箝
位保护电路损耗，反馈电路损耗等。

其中前三个损耗与频率成正比关系，即与单位时间内器件开关次数成正比。

提高开关电源待机效率的方法
根据损耗分析可知，切断启动电阻，降低开关频率，减小开关次数可减小待机损耗，提高待机效率。

具体的方法有：降低时钟频率；由高频工作模式切换至低频工作模式，如准谐振模式（QuasiResonant，QR）切换至脉宽调制（PulseWidthModulation，PWM），脉宽调制切换至脉冲频率调制。

LED照明节能改造方案随着节能环保意识的增强，LED照明逐渐被广泛应用。

相比于传统的荧光灯和白炽灯，LED照明具有较高的能效和寿命，可以达到节能减排的目的。

本文将介绍一种LED照明节能改造方案，以帮助企业和居民减少用电，降低能耗。

一、现状分析在开始节能改造之前，需要对现有照明设备进行分析和评估。

通过挑选一些典型的照明点位，进行照度测试和电能消耗测试，了解其能耗情况和照明效果。

同时，还要对照明设备的使用情况进行调查，了解每个地点的照明时间和频率，以便制定合理的节能方案。

1.更换灯具将传统的荧光灯和白炽灯替换为LED灯具是最常见的节能改造方案。

LED灯具具有较高的能效和寿命，可以减少能源浪费。

根据实际需求，选择适应的LED灯具型号和亮度等级，以达到节能的目的。

同时，利用智能控制系统，对LED照明进行调光和定时控制，以降低不必要的能耗。

2.使用光控和人体感应传感器在一些需要照明而又较少使用的区域，可以安装光控和人体感应传感器。

光控传感器可以根据光照强度自动调节灯具的亮度，而人体感应传感器可以在检测到有人进入时自动打开灯具，当无人时自动关闭。

这样可以避免不必要的能耗，提高能源利用效率。

3.优化照明布局对现有的照明布局进行优化也是一种节能的方式。

通过对用电点位进行调整和重组，减少不必要的照明设备使用。

可以通过增加反光材料、改善环境亮度等方式来提高照明效果，降低照明设备的亮度要求，从而减少能耗。

4.定期维护和检测LED照明设备的维护和检测也是保证节能效果的重要环节。

定期对照明设备进行清洁和维护，确保其正常运行。

同时，可以利用智能控制系统进行能耗监测和分析，及时发现和解决能耗过大的问题，并对照明设备进行优化调整。

三、实施步骤1.制定实施计划：根据现状分析的结果，制定具体的实施计划，包括改造范围、改造设备、改造顺序等。

2.资金准备：根据实施计划，估算改造所需的资金，并进行合理的预算安排。

3.采购设备：根据需求，选择适用的LED灯具和智能控制系统，并进行购买。

开关电源“待机功耗”问题就该这样解决！输入部分损耗1、脉冲电流造成的共模电感T的内阻损耗加大适当设计共模电感，包括线径和匝数2、放电电阻上的损耗在符合安规的前提下加大放电电阻的组织3、热敏电阻上的损耗在符合其他指标的前提下减小热敏电阻的阻值启动损耗普通的启动方法，开关电源启动后启动电阻回路未切断，此损耗持续存在改善方法：恒流启动方式启动，启动完成后关闭启动电路降低损耗。

与开关电源工作相关的损耗钳位电路损耗有放电电阻存在，mos开关管每次开关都会产生放电损耗改善方法：用TVS钳位如下图，可免除电阻放电损耗（注意：此处只能降低电阻放电损耗，漏感能量引起的尖峰损耗是不能避免的）当然最根本的改善办法是，降低变压器漏感。

供电绕组的损耗电源芯片是需要一定的电流和电压进行工作的，如果Vcc供电电压越高损耗越大。

改善方法：由于IC内部消耗的电流是不变的，在保证芯片能在安全工作电压区间的前提下尽量降低Vcc供电电压！变压器的损耗由于待机时有效工作频率很低，并且一般限流点很小，磁通变化小，磁芯损耗很小，对待机影响不大，但绕组损耗是不可忽略的。

变压器绕组引起的损耗绕组的层与层之间的分布电容的充放电损耗(分布电容在开关MOS管关断时充电，在开关MOS管开通时放电引起的损耗。

）当测试mos管电流波形时，刚开启的时候有个电流尖峰主要由变压器分布电容引起。

改善方法:在绕组层与层之间加绝缘胶带，来减少层间分布电容。

开关管MOSFET上的损耗mos损耗包括：导通损耗，开关损耗，驱动损耗。

其中在待机状态下最大的损耗就是开关损耗。

改善办法：降低开关频率、使用变频芯片甚至跳频芯片（在空载或很轻负载的情况下芯片进入间歇式振荡）整流管上的吸收损耗输出整流管上的结电容与整流管的吸收电容在开关状态下引起的尖峰电流反射到原边回路上，引起的开关损耗。

另外还有吸收电路上的电阻充放电引起的损耗。

改善方法：在其他指标允许的前提下尽量降低吸收电容的容值，降低吸收电阻的阻值。

如何降低电源待机功耗一个典型电源功耗的分类1.与开关工作无关的损耗1）无功电流造成的损耗2）启动损耗2.与开关工作有关的损耗输入部分的损耗无功电流造成RT的损耗R18,19的损耗脉冲电流造成T内阻的损耗加大电流有效值低T 损耗比原来低启动损耗电源工作后此部分损耗继续存在恒流启动，启动完后关闭启动电路用MOSFET效果更好与开关工作有关的损耗f Li P 221=空载电源IC 要有降频功能才能降低待机功耗尽量降低空载时电路的消耗这是问题的本质空载时需要传递的功率由于有电阻存在，每次开关都会产生损耗C29电压保持，最高200V，没有放电回路，没有放电损耗。

R C的主要作用在于降低EMI嵌位电路的损耗RCD嵌位能量损耗掉TVS嵌位，电压保持无损耗嵌位电路的损耗尽量让每次开关的能量送到次级此处电压达到反射电压后能量才开始送到次级供电绕组的损耗IC 消耗的电流是一定的，在保证不触发欠压保护的前提下尽量降低供电电压高频电容对降低损耗有利变压器的损耗由于待机时有效工作频率很低，并且一般限流点很小，磁通变化小，磁心损耗很小，对待机影响不大但绕组的影响不可忽略变压器绕组引起的损耗层间分布电容开通时通过MOS放电变压器绕组引起的损耗主要部分为变压器分布电容引起变压器绕组引起的损耗加胶带降低分布电容MOSFET损耗存在驱动损耗、导通损耗和开关损耗，主要为开关损耗选用低栅荷的MOSFET输出嵌位电路损耗肖特基电容比较大，和C34一起反射到初级起到分布电容的作用。

R41消耗能量CV2，输出电压高时这部分能量很大EMI的要求下尽量降低C34的值输出嵌位电路损耗RC吸收的电流次级总电流两者之差，流过肖特基的电流输出反馈部分的损耗选用较大电阻值，动态通过其他部分调节431可加电流选用高CTR 光耦无电阻。

如何降低电器的待机功耗？PI有两个黑科技很实用如今随着节能环保要求的不断提高，对于电源待机功耗也有着更进一步的要求。

Power Integration（PI）最新推出的CapZero 3系列产品可以通过降低开关电源中与X电容放电电阻相关的功耗，从而实现待机功耗满足安规要求。

什么是X电容X电容是跨接在电力线两线之间，即“L-N”之间，X电容器能够抑制差模干扰，通常采取金属化薄膜电容器，电容容量是uF级。

X电容多数是方型，也就是类似于盒子的形状，在它的表面一般都标有安全认证标志、耐压字样（一般有AC300V或AC275V）、依靠标准等信息。

X安规电容应用包括以下三方面一、抑制电磁干扰抗电磁干扰是X电容最常见的作用，一般两根引脚跨接在零线和火线之间，适用于高频、直流、交流、耦合，跨接脉冲电路中，能够能承受过压冲击，一般与电阻并联使用，目的是起到泄放电荷作用；二、阻容降压阻容降压也是X电容经常用到的，特别对于成本低廉成品，电容降压的工作原理是利用电容在一定的交流信号频率下产生的容抗来限制最大工作电流。

同时在电容器上串联一个阻性元件，则阻性元件两端所得到的电压和它所产生的功耗完全取决于这个阻性元件的特性。

因此，电容降压实际上是利用容抗限流，而电容器实际上起到一个限制电流和动态分配电容器和负载两端电压的角色。

如下图三、滤波X2安规电容器可以用作直流滤波使用，可以并联使用。

X电容是安规电容，也就是说该电容必须不能对人体造成伤害。

因此安全标准规定，当正在工作之中的机器电源线被拔掉时，在一秒钟之内，X电容的储能要降至34V DC以下。

而今随着设备功率的不断提升，无论是EMI要求还是滤波要求，都需要更大容量的X电容，从小家电100 nF到洗衣机的6 µF。

但是为了满足快速泄能要求，为X电容放电所需要的放电电阻需要随着X 电容的增加而减小，电阻越小就会带来空载功耗的增加，这就给改善待机功耗带来了巨大难题。

应对全新挑战，CAPZero升级日前，为了实现降低X电容放电功耗，PI专门开发了成为CAPZero3系列产品。