新聞中心

EEPW首頁 > 電源與新能源 > 設計應用 > 極低待機功耗適配器的設計及應用

極低待機功耗適配器的設計及應用

作者: 時間:2011-12-05 來源:網(wǎng)絡 收藏

電源廣泛于筆記本電腦、游戲機、打印機、DSL調制解調器和手機等領域,規(guī)模非常龐大。而從人們的使用習慣來看,這些設備也有相當比例的時間處于輕載或(空載)工作模式。因此,“能源之星”等規(guī)范標準在致力于提升這些設備所用電源工作能效的同時,也注重提升輕載能效及降低能耗。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/178299.htm

  例如,美國環(huán)保署(EPA) 2.0版“能源之星”外部電源規(guī)范(簡稱EPA 2.0)在1.1版基礎上進一步提高了能效要求(見表1),其中Ln為額定輸出功率的自然對數(shù)。

表1:美國環(huán)保署“能源之星”外部電源的1.1及2.0版規(guī)范。

美國環(huán)保署

  不同的功率等級相差較大,而根據(jù)IEC61000-3-2等標準的要求,功率大于75 W的電源需要增加功率因數(shù)校正(PFC),低于75 W則無此要求。本文著重討論功率低于75 W適配器滿足EPA 2.0新規(guī)范所需要的特性,以及能夠提供這些所需特性的安森美半導體高性能、高能效控制器。

  滿足能效規(guī)范的途徑

  要滿足上述規(guī)范對外部電源工作能效及能耗的要求,我們首先需要分析清楚損耗的來源。事實上,就工作時的損耗來說,主要包括兩個方面,分別是開關損耗和由泄漏電感導致的損耗,這兩類損耗分別可以用等式(1)和等式(2)來量化:

公式

  從這兩個等式中可以看出,要提升工作能效,有兩種途徑:一是降低開關頻率(FSW),即在輕載時采用頻率反走技術;二是降低關閉時的漏極電壓(VDRAIN(turn-off)),相應地可以采用谷底開關技術。

  而就待機模式而言,一個重要的損耗來源于啟動電路的靜態(tài)損耗,即啟動電阻持續(xù)地從大電容消耗電流,造成功率損耗。而降低啟動電路損耗的途徑有多種,如采用具有極低啟動電流的控制器、采用關斷時泄漏電流極低的集成啟動電流源,以及連接啟動電路至半波整流交流輸入等。

  NCP1237/38/87/88控制器的關鍵特性

  NCP1237、NCP1238、NCP1287和NCP1288是安森美半導體推出的新一代固定頻率脈寬調制(PWM)控制器,用于需要高性價比、可靠性、靈活性和低待機能耗的,如筆記本、LCD顯示器、游戲機和打印機的交流-直流(AC-DC)適配器,以及DVD和機頂盒(STB)等消費電子應用。

  這系列器件包含一系列關鍵特性,幫助提升適配器的能效及降低待機能耗。例如,一般控制器需要啟動電阻來從整流交流線路電壓啟動控制器,而在正常工作期間,這啟動電阻還持續(xù)消耗功率。相比較而言,NCP1237/38/87/88系列控制器內置啟動場效應管(FET),這FET用作高壓電流源。輸入交流電壓施加在適配器上時,這個電流源為控制器的VCC電容供電。這種高壓啟動電路在正常工作條件下關閉(這時由反激輔助繞組提供偏置電壓以省電),消耗的功率極低;同時,控制器無需啟動電阻(參見圖1),幫助降低待機能耗,減少元件數(shù)量及節(jié)省電路板空間。

帶啟動電阻與不帶啟動電阻

圖1:帶啟動電阻與不帶啟動電阻(內置電壓啟動電流源)對比。

  這系列控制器還采用輕載時頻率反走技術和跳周期模式,降低輕載時的開關頻率,從而提升能效;同時,開關頻率在25 kHz時鉗位,從而消除可聽噪聲。此外,這系列器件提供多種保護特性,如雙啟動電流電平、輸入欠壓及主電源過壓保護、過載保護、雙過渡保護閾值、軟啟動和閂鎖保護等。這系列器件還提供可選的動態(tài)自供電(DSS)功能,從而無需輔助繞組; 并內置斜坡補償,不需要外部設定。以NCP1238為例,這器件的典型應用電路圖如圖2所示。

NCP1238典型應用電路圖

圖2:NCP1238典型應用電路圖


上一頁 1 2 下一頁

評論


相關推薦

技術專區(qū)

關閉