下一代家电设计目标:低功耗同时尽可能减少输入电流
“积少成多”——这是我们一贯坚持的目标,对于电器功耗来说尤其如此 。作为设计师,您的目标是获得更多的电流为更多的子系统供电,同时降低总体功耗 。
图1:T0-220形状因子的高效5V,1A开关电源设计
为家用电器添加新功能当下很流行,例如,当洗涤循环完成时,洗衣机会发送消息;或者在屏幕上或通过电子邮件发送图片显示冰箱内部情形 。这些附加功能需要新的子系统,如无线通信、传感器、人机界面(HMI)和照明,这些都需要电源 。
同时,电器需要消耗尽可能少的功率,以便限制它们对环境的影响,降低消费者的电力成本,并且成功地通过越来越严格的能量评级 。
此外,成本、尺寸和可靠性始终是关键要求 。
低压差稳压器(LDO)传统上用于家用电器,从12V电压轨产生5V或3.3V电压 。但是LDO的效率真的很差 。图2比较了TO-220形状因数与输出电流中,LDO和高效率DC / DC开关模式电源(SMPS)参考设计中的12V输入和5V输出的功耗 。
【下一代家电设计目标:低功耗同时尽可能减少输入电流】
图2:LDO和DC / DC开关模式电源消耗的功耗与输出电流的关系
正如所料,LDO的效率很低,这就是为什么其最大输出电流有限;它还需要大体积的散热器来消散损耗 。在DC / DC转换器中不需要散热器,并且所有四个参考设计都包括TPS54202降压转换器 。
您可以使用DC / DC转换器将12V转换为5V或3.3V,实现更高的效率和更高的电流驱动能力,为多个新子系统供电 。此外,这将减少消耗的输入电流,可帮助器具通过严格的能量评级 。
TI有四个参考设计来解决这些问题:
双层TO-220外形参考设计中的5V 1A、低EMI、94%效率的DC / DC SMPS 。
双层TO-220外形参考设计中的3.3V 1A、低EMI、92%效率的DC / DC SMPS 。
单层TO-247外形参考设计中的5V 1A、低EMI、94%效率的DC / DC SMPS 。
单层TO-247外形参考设计中的3.3V 1A、低EMI、92%效率的DC / DC SMPS 。
所有四个SMPS参考设计均与传统用于设备中的LDO的TO-220封装引脚兼容,因此在评估/重新设计阶段,可通过将LDO与DC / DC参考设计进行交换来进行快速评估 。
其他信息
相关应用笔记:
了解开关模式电源中的降压功率级 。
采用24 V总线的工业应用中的线性与开关稳压器
查看以下指南:
空调解决方案指南
冰箱和冷冻解决方案指南
洗衣机和烘干机解决方案指南
推荐阅读
- 对于工业自动化无线开关电源的能量采集参考设计
- 如何设计一款安全、紧凑的工业用电源?
- 步进电机的功能模块设计,步进电机的控制与测速方法
- TI GaN功率设计可驱动200V交流伺服驱动器和机器人效率达99%
- 模拟信号链设计不可忽略的“共模”是什么?
- 详解PLC控制硬件设计_电梯为例
- 交流伺服集成驱动器设计分析
- 一种由uc3842控制的boost电路设计
- 基于Zynq的移动视频监控系统的电机控制设计
- 设计基于FPGA实现的ARINC659总线的系统实时分析仪