近来，电气设备的备援或无电荷耗电，在环保机构致力于减少电气设备之功率浪费与流失的带动下，愈来愈受到重视。这些机构还订定了电器设备准则的计划和提案，例如美国的 Energystar 计划和德国的Blue Angel计划，两者目前正为全世界所实行。如果符合标准，制造商就可以为所生产的设备冠上Blue Angel和 Energystar 等标志，表明为符合环保节约的设计。

这些计划和提案日渐为全球所实行，不久即将适用于所有的电气设备，设备的电源供应器也因而必须注重能源效率，在备援或关闭状态下应当耗用极低的功率。

本文说明如何运用电路，让采用整合开关器（Integrated Switcher）的反驰式电源供应器的无电荷/备援流失量降低。其作法是利用电路，依照电荷状况来改变整合开关器装置的作业模式，较高电荷时变换成准谐振（Quasi-resonant；QR）模式，轻电荷及无电荷状况下变换成脉波比控制(Pulse Ratio Control；PRC)模式。在轻电荷及无电荷状况下变换成 PRC模式时，电路可调整于 15-20kHz 的频率范围内作业，无负荷流失量即可由典型的 2.5W (以 230VAC 输入计) 降为约 0.8W。无电荷时采取QR模式则会使电流于 300-350kHz 左右作业，导致切换的损失较高。

备援电流的作业

(图一)中所示的电路为使用典型单一输出反驰式电源供应器(IRIS40xx Integrated Switcher )。这组电路与其他 Application Note 不同之处在于多增加一组电路，使得无电荷和备援状况下能以较低的功率操作。外加的这组电路由 Q1/R12/R13/C11/D8 所组成，这五个组件构成切换电路，可控制从偏压绕组 B 流去 IRIS40xx 的回授 pin的QR回授信号通过，或者加以关闭。

备援电路的作业方式颇为单纯，在此说明如下：D3/R5/C4/D4 构成延迟电路，将QR的信息从偏压绕组反馈给回授 pin，IRIS40xx 于是便侦测得出能量何时已全部从初级侧转到次级侧，以及泄极电压何时处于最低点，以作柔性切换。Q1 放在这条路径中当作启用或停用这道回授的开关，将 IRIS40xx 的作业模式从QR模式 (回授启用时) 有效变换成为频率较低的PRC 模式 (回授停用时)。

《图一 实作备援电路的电源供应器典型电路》

这组电路监视着偏压绕组的电压，来决定何时变换模块。正常电荷下，偏压绕组的电压比较高，模式切换电路也已经设定好电压值，使得这些情况下 Q1 会开启、QR 回授/延迟电路启用。当电路降为无电荷或轻电荷时，偏压绕组的电压会降到设定的电压值以下，回授/延迟电路则会停用。

R12/R13/D8 构成电压分隔装置，来设定备援模式切换电路的切换值。切换值取决于横跨 R13 与 D8 的电压。偏压绕组的电压够高时，电流会通过 D3/R12/R13 和 D8，造成跨过 R12的电压 下降，横跨 PNP 晶体管 Q1 的射 - 基接口也跟着下降；等到这个电压开始升高到超过 0.6V，电流会注入 Q1 的射 - 基接口，将它开启。如果偏压绕组电压降低，令横跨 R12 的电压 (连带影响 Q1 的射 - 基接口) 低于 0.6V，流过 R12 的电流继而降低甚至没有电流通过，则 Q1 的集 - 基接口的前进偏压不足，Q1 因而无法开启，回授/延迟信号也就停用。

设计程序

在此举例说明这部份的电路是如何设计和实作的情形。假设其余的电路已经运用其他的 Application Note 设计完成。

首先以一般Vcc为17V的设计为例，如果偏压绕组的整流器是类似 1n4148，则偏压绕组的电压会设计成 18V。

所以，正常电荷状况下，点X处在能量移转周期中有18V；现在我们想要选择点X处在作业模式变换时的电压值。答案显然是低于 18V，所以选择比预期的偏压电压稍低几伏特的电压，以确保在轻电荷的情况下能够切换，另一方面在全负荷的状况下也能够进入 QR 模式。我们就选 15V (由于来自输出控制电路的回授电流较高，因此轻或无电荷时偏压绕组的电压会下降)。

《图二 电路从QR模式变为PRC模式的泄极波形(CH1)/Vcc(CH2)/FB(CH3)和负载电流(CH4)》

如果点 X 处有 15V，则 Q1 射极 (点 Y) 的电压会由于 D3 的 Vf 而低 1V，因此 Y 处为 14V。Q1 会在横跨射/基接口处有 0.6V 时开启。我们把 R12 设为 620 Ohm，好让当有 968A 的电流通过 R12 时，Q1 会开启。所以如果希望点 Y 处有 14V 时 Q1 开启，可以为 D8 设定齐纳电压，并用以下公式计算出 R13：

《公式一》

其中 Vy 于本范例中为 14V，I 为 968A，D8 可设为 11V 的「稳压二极管」，则 R13 为 2.4k。

图标的电路可将模式变换成低功率备援模式，从高于 1A 的任何电荷变换为0.05A或以下的电荷。

电路的波形

当负载电流如 CH4 所示从全荷载变换为无电荷时，输出电压提高以试图挪移储存的能量时，回授量也会随着增加，于是回授量最后增加到达图标中泄极波形平坦部份于 CH1 之前的那一点，FET 便停止切换；同时，FB pin (CH3) 不再获得 QR 信息，而且 Vcc 电压 (CH2) 也随着偏压绕组当时不供应能量而降低，经过约 5ms，电路的回授值达到稳定，FET 又开始重新切换，但这次是以 PRC 模式作业，导致 Vcc 降低，而且 FB pin 处也没有 QR 信号，如 CH3 电压降低所示。上述状况的作业期间，由于输出处为无电荷状态的缘故，回授值仍旧很高，因此电路只须从初级侧移转极其小量的能量到偏压和输出，即可维持电路稳定平衡，直到下一波电荷改变为止。

选用的外接超驰电路

(图三) 所示为外接的超驰信号可如何用来使得电路进入 PRC 模式。FET Q2 可以是逻辑层次的 FET，允许使用微处理器或其他来源所发出的驱动信号。这组电路实作起来非常简单。Q2 通常是关闭的，由负载电流来决定作业模式的状况下，允许电路照常作业。当 Q2 开启时，点 W 接地，使得 QR 信号短路，无法到达 FB pin，因此电路即默认在 PRC 模式下作业。

(作者任职于International Rectifier)

《图三 部份 IRIS PSU 电路，说明超驰电路模式增添 Q2 的情形》