超低功耗開關(guān)電源的分析與設(shè)計(jì)

CAPZero可以有效隔離電阻R1和R2，使設(shè)計(jì)師能夠自由優(yōu)化C1、L1和其他輸入濾波元件的值。在增大X電容值同時(shí)不增加功耗的情況下，可以進(jìn)一步減小共模/差模扼流圈的值，甚至省去此類元件。這樣不僅能節(jié)省空間和成本，而且還可以提高電源效率。

在消除市電輸入的電流消耗之后，接下來需要消除電路中的那些即使在待機(jī)狀態(tài)下也會連續(xù)消耗功率的其他元件的電流消耗。在較高功率應(yīng)用中，在高壓母線與功率因數(shù)校正(PFC)和DC/DC轉(zhuǎn)換器的電源控制器之間可能存在多條信號通路。例如包括PFC系統(tǒng)中連接升壓控制器的前饋或反饋信號通路，以及雙開關(guān)正向/LLC/半橋和全橋轉(zhuǎn)換器中的前饋信號通路。PI的第二款新產(chǎn)品是SENZero，它可以在不需要這些信號通路時(shí)將它們隔離，從而消除不必要的功率損耗。SENZero的典型應(yīng)用如圖4所示。

圖4：SENZero的典型應(yīng)用。

在該應(yīng)用中，內(nèi)部柵極驅(qū)動和保護(hù)電路在檢測到VCC引腳電壓后，向內(nèi)部的650 V MOSFET提供柵極驅(qū)動信號。這種簡單配置將系統(tǒng)VCC母線用作SENZero的輸入端，可輕松集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。VCC母線在電源進(jìn)入待機(jī)模式后關(guān)斷，從而關(guān)斷SENZero器件的MOSFET，使每個(gè)通路中的功耗大幅降低到500 μW以下。

通過使用像CAPZero和SENZero這樣的創(chuàng)新器件，電源設(shè)計(jì)師即可大幅降低空載和待機(jī)模式下的功耗水平。如果主流電源采用這些待機(jī)功耗接近于零的設(shè)計(jì)，那么它們在生產(chǎn)起來也會變得經(jīng)濟(jì)可行。對于歐盟委員會來說，實(shí)現(xiàn)在2020年之前將歐盟待機(jī)耗電量幾乎降低75%的目標(biāo)是一件非常容易的事情。