1.2 开关电源的反馈控制方式与有关能耗要求

1.2.1 开关电源常用的反馈控制方式

开关电源根据通过电感的电流是否连续可以分为两种工作模式：一种是电流连续导通工作模式CCM（Current Continuous Mede）；另一种是电流不连续导通工作模式CDM（Current Discontinuous Mode）。这两种工作模式的主要区别在于一个振荡周期中电感电流是否连续。也就是说，在一个振荡周期中电感上的电流为零值时的工作模式称为电流不连续导通工作模式；在一个振荡周期中电感上的电流不为零值时的工作模式称为电流连续导通工作模式。电流连续导通模式是能量的不完全传递，电流不连续导通模式则为能量的完全传递。采用电流连续导通工作模式的变换器可以减小变压器的初级峰值电流和有效值电流，降低电路损耗。但电流连续导通工作模式要求增大变压器的初级电感，这将会使变压器的匝数增多、体积增大。电流不连续导通工作模式就是将高频变压器所储存的能量，在每个关断周期内全部释放出去，所以要求高频变压器的初级电感量较小。

开关电源工作时应为一个闭环控制系统，需用到反馈控制回路。开关电源反馈控制回路的种类很多，反馈控制电路的形式也千变万化，但开关电源反馈控制回路主要有基本反馈控制电路、改进型基本反馈控制电路、配稳压管的光电耦合反馈控制电路，以及配TL431的精密光电耦合反馈控制电路四种，其反馈控制电路如图1-4所示。图（a）所示的电路为基本反馈电路，这种电路在小功率开关电源中应用较多，具有电路结构简单、电路实现成本低、有利于开关电源小型化的优点；缺点是稳压性能差，电压调整特性和负载调整特性不太理想。图（b）所示的电路为改进型基本反馈电路，它是在基本反馈电路的基础上加了一只稳压二极管VDZ2和电阻R2而组成的。这样可使反馈电压稳定，改善负载调整特性，输出电压的稳定性得到提高。图（c）所示的电路为配稳压管的光电耦合反馈电路。当输出电压Vo发生变化时，光电耦合器的发光二极管将发出不同亮度的光，外部电压与基准电压的差值经光电耦合器接收后，控制集成电路IC进行输出电压调整，该电路能使电源的负载调整率达到1%以下。图（d）所示的电路是配合TL431的精密光电耦合反馈电路，该电路在开关电源中应用得最多，它的反馈控制效果和稳压性能最好。

图1-4 开关电源的四种基本类型反馈控制电路

1.2.2 对开关电源的有关能耗要求

1.开关电源设计中存在的问题

由于开关电源具有其他电源所无法比拟的优势，使开关电源技术的发展非常迅速。开关电源用途广，所用新原材料、新技术发展之快，是它快速发展的主要动力。但是，开关电源在体积、重量、工作效率、抗干扰能力、电磁兼容性、待机功耗，以及使用的安全性等方面还有许多待改进之处。

2.对开关电源的待机损耗和工作效率的要求

在美国能源之星的“ENERGY STAR® Program Requirements for Single Voltage External AC-DC and AC-AC Power Supplies Eligibility Criteria”ENERGY STAR Program Requirements for External Power Supplies（Version 1.1）中，对单相AC/DC、AC/AC电源的工作效率和待机损耗做出了有关规定，并规定应在不晚于2006年1月1日执行有关要求。

美国能源之星关于单相AC/DC、AC/AC电源工作效率的要求见表1-1。美国能源之星关于单相AC/DC、AC/AC电源空载功耗的要求见表1-2。

表1-2 美国能源之星关于单相AC/DC、AC/AC电源空载功耗的要求

表1-1 美国能源之星关于单相AC/DC、AC/AC电源工作效率的要求