筆記本AC電源適配器設(shè)計(jì)方案

筆記本電腦的應(yīng)用非常廣泛，且市場規(guī)模持續(xù)快速增長。相應(yīng)地，筆記本電腦電源適配器的市場也非?？捎^。用戶往往要求高性能、小尺寸或低重量的筆記本，同時價格適宜。對于電源適配器設(shè)計(jì)人員而言，就要選擇適合的控制器，用于開發(fā)高能效、集成豐富保護(hù)特性、尺寸小巧的適配器。

　　有利的是，安森美半導(dǎo)體推出了新的NCP1250/NCP1251固定頻率6引腳脈寬調(diào)制(PWM)反激控制器，極佳地滿足設(shè)計(jì)人員的需求，使他們能夠開發(fā)高性能、高功率密度的電源轉(zhuǎn)換器，用于筆記本/上網(wǎng)本電源適配器，并可用于DVD或機(jī)頂盒(STB)的低功率開放式電源等應(yīng)用。

　　筆記本電腦電源適配器要求

　　從大多數(shù)用戶的使用情況來看，筆記本電腦有相當(dāng)?shù)臅r間內(nèi)會處在輕載或待機(jī)條件下。與提高25%、50%、75%或100%負(fù)載條件下的能效相比，降低極低負(fù)載條件甚至是待機(jī)條件下的能耗及提升能效更具挑戰(zhàn)性。這就要求電源控制器具備極佳的輕載或待機(jī)能耗性能。

　　此外，用于筆記本的AC-DC適配器也要求具備以下幾種保護(hù)特性：

　　.短路保護(hù)

　　(SCP)：必須能夠承受輸出持續(xù)短路而不會損壞。當(dāng)故障消失時，適配器必須 能夠從保護(hù)模式下恢復(fù)，并重新提供額定功率。

　　.過壓保護(hù)(OVP)：在環(huán)路被破壞的情況下，如光耦合器損壞或TL431分壓網(wǎng)絡(luò)受到影 響，適配器必須立即停止工作，并在用戶重新啟動適配器前保持在此狀態(tài)。

　　.過溫保護(hù)(OTP)：如果適配器的溫度超過某個溫度值，適配器就存在損壞的風(fēng)險(xiǎn)。為了避免出現(xiàn)這種情況，就需要使用熱傳感器來持續(xù)監(jiān)測溫度，并在溫度超過設(shè)計(jì)人員設(shè)定的限制值的情況下，適配器就持續(xù)關(guān)閉。當(dāng)用戶重新啟動電源且溫度下降時，適配器復(fù)位。

　　.過功率保護(hù)(OPP)：對某些電源而言，重要的是在最壞條件下——如負(fù)載消耗的電流過大，最大輸出電流保持在受控狀態(tài)，而不會實(shí)際出現(xiàn)短路。

　　NCP1250/1關(guān)鍵特性及功能解析

　　NCP1250/1是采用極小的6引腳TSOP封裝的固定頻率PWM控制器。除了尺寸極小，還提供即便是其它更高端控制器可能都不具備的眾多優(yōu)勢。在最簡單的應(yīng)用(5個功能引腳)中，NCP1250/1非常合適于設(shè)計(jì)緊湊、保護(hù)功能減至最少的離線電源。由于還有第6個多功能引腳可用(見圖1)，還能用于更高水準(zhǔn)應(yīng)用，驅(qū)動筆記本或上網(wǎng)本的AC-DC適配器。而諸如非耗散性過功率保護(hù)等獨(dú)特功能，使NCP1250/1成為高性能、高密度應(yīng)用的極佳選擇。

　　圖1：NCP1250典型應(yīng)用示例。

　　NCP1250/1采用峰值電流模式控制工作，在轉(zhuǎn)換器提供額定功率時以固定頻率(65 kHz或100 kHz)開關(guān)。NCP1250/1具有頻率反走功能，當(dāng)功率下降至額定值的約20%時，頻率通常就呈線性下降至26 kHz，這時負(fù)載變得更輕。當(dāng)頻率下降完成時，器件就進(jìn)入跳周期模式。這個功能使電源適配器在完整負(fù)載范圍下都能提供高能效，滿足注重能效性能特別是輸出負(fù)載較低時能效性能的設(shè)計(jì)人員的需求。值得一提的是，NCP1250/1即使在頻率反走模式下工作時，仍然保持低頻率抖動，從而幫助自然地弱化電磁干擾(EMI)信號，即使是在轉(zhuǎn)換器并未提供滿額輸出功率時。NCP1250/1提供幾乎所有必要的保護(hù)功能，極佳地滿足上述AC-DC適配器要求。NCP1250與NCP1251的唯一區(qū)別是NCP1251在Vcc引腳上提供集成OVP功能，而NCP1250并不在Vcc引腳上提供OVP功能。下面我們將具體討論NCP1250/1的各項(xiàng)保護(hù)功能及其應(yīng)用。

　　1) 短路保護(hù)

　　NCP1250/1通過監(jiān)測引腳4上的電流感測信號來確保提供短路保護(hù)。如果監(jiān)測到的最大峰值電流超過最大內(nèi)部電流設(shè)定點(diǎn)(0.8 V/Rsense)時，內(nèi)置的100 ms定時器就啟動。如果電流感測信號下降到最大內(nèi)部電流設(shè)定點(diǎn)以下，定時器就復(fù)位。如果定時器的100 ms計(jì)時周期完成，表示故障已存在超過100 ms，所有驅(qū)動脈沖立即停止，控制器的電流消耗降至約1 mA。值得一提的是，NCP1250和NCP1251均包含A版本和B版本，其中A為自動恢復(fù)版本，即100 ms后自動恢復(fù)，而B為完全閂鎖版本。

　　2) 過功率保護(hù)

　　在應(yīng)用過功率保護(hù)方面，傳統(tǒng)技術(shù)屬于耗散型OPP，因?yàn)樵诖龣C(jī)時OPP電路仍然工作，使適配器的輕載及待機(jī)能效性能受到影響。NCP1250/1使用獨(dú)特的非耗散型OPP方案，僅要求使用2顆電阻，對輕載能效性能沒有影響。

　　圖2：NCP1250/1應(yīng)用非耗散型OPP，對輕載性能沒有影響。