待机电源是电子设备在"关机"状态下仍维持部分功能运行的关键供电系统,其设计直接影响设备能效、唤醒速度和可靠性。以下是专业级设计方案:
参数 | 消费电子要求 | 工业/医疗要求 | 测试标准 |
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空载功耗 | <0.5W(ERP Lot7) | <0.3W(DoE Level VI) | IEC 62301 |
输出电压精度 | ±5% | ±2% | MIL-STD-704F |
唤醒响应时间 | <3秒 | <1秒 | IPC-9592B |
隔离耐压 | 3kVAC/1min | 4kVAC/1min | UL/IEC 60950 |
工作温度 | 0~70℃ | -40~85℃ | GB/T 2423 |
关键设计:
芯片选型:PI的TNY28x系列(集成700V MOSFET)
变压器:EFD15磁芯,初级电感量2.2mH±10%
空载优化:跳周期模式(Burst Mode)
优势方案:
CT取电:电流互感器供电(>5A时自维持)
光能辅助:太阳能板+超级电容(IoT设备)
初级侧调节(PSR):省去光耦(如OB2538)
谷底开关技术:降低开关损耗(NCP1342)
数字软启动:减小启动冲击电流
模块 | 常规方案功耗 | 优化方案功耗 | 技术手段 |
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PWM控制器 | 3mA | 0.5mA | 跳周期模式 |
反馈电路 | 1.2mA | 50μA | 光电耦合器+TL431优化 |
输出稳压 | 5mA | 0.1mA | 低压差LDO |
关键特性 | 适用场景 |
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集成MOSFET/空载<30mW | 家电待机电源 |
700V耐压/自动重启 | 工业控制设备 |
省去光耦/±5%精度 | USB充电器待机 |
0.4μA IQ/93%效率 | 电池供电设备 |
负载条件 | 输入电压 | 要求效率 |
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10%负载 | 90VAC | >70% |
25%负载 | 264VAC | >80% |
100%负载 | 230VAC | >85% |
动态响应测试:20%-80%负载阶跃恢复时间<500μs
容性负载测试:最大470μF电容不振荡
老化测试:85℃满载运行1000小时
GaN待机方案:
采用INN3670C实现93%效率(传统方案85%)
体积缩小40%(EFD10→EFD05)
数字控制待机:
STM32G0系列实现智能负载检测
动态调整开关频率(30-66kHz)
无电解电容设计:
采用MLCC组合(如10×22μF/50V X7R)
寿命提升至>10万小时
工业设备优先选择:
隔离型反激拓扑(安规要求)
通过UL60730/62368认证的IC
消费电子推荐:
非隔离Buck方案(成本敏感)
集成WOL功能的电源芯片
极端环境应用:
宽温设计(-55~125℃)
防潮涂层(三防漆处理)
通过优化变压器设计(降低漏感<3%)、采用先进控制IC和严格的热管理,可打造符合全球能效标准的待机电源系统。建议开发时进行DOE(实验设计)以平衡效率与成本。