電源與電源管理技術(shù)發(fā)展趨勢
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
Claudia Innes
飛兆半導(dǎo)體公司市場拓展總監(jiān)
功率管理的發(fā)展重心將逐漸集中在能效方面。飛兆半導(dǎo)體的高能效解決方案在應(yīng)對當(dāng)前功率管理挑戰(zhàn)方面扮演著關(guān)鍵的角色。飛兆半導(dǎo)體充分利用其工藝和封裝技術(shù)，不斷推出高性能半導(dǎo)體產(chǎn)品，以優(yōu)化電源、便攜式、照明、電機(jī)、計算以及消費應(yīng)用的能效。
飛兆半導(dǎo)體新推的FSF系列是多功能控制器的產(chǎn)品組合，并把高壓MOSFET整合在單一封裝中。這些器件可以配置在LLC諧振轉(zhuǎn)換器、不對稱半橋、不對稱反激式轉(zhuǎn)換器或有源鉗位反激式轉(zhuǎn)換器中。所有這些拓?fù)涠伎梢酝ㄟ^零電壓轉(zhuǎn)換來獲得更高的效率及更低的EMI。FSF系列還具有脈沖跳頻模式，可提高輕載效率。飛兆半導(dǎo)體同時針對較為傳統(tǒng)的反激式轉(zhuǎn)換器提供綠色Green FPSTM e-SeriesTM 器件，允許轉(zhuǎn)換器工作在準(zhǔn)諧振模式下，通過減小開關(guān)損耗進(jìn)一步提高效率。和FSF系列一樣，e-series系列器件也采用間歇工作模式技術(shù)來實現(xiàn)“綠色的”高效待機(jī)模式。
本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/82399.htm飛兆半導(dǎo)體還提供FPP06R001這款高度集成的Power-SPMTM同步整流器，在小型EPM15封裝中整合了2個PowerTrench MOSFET和1個大電流柵極驅(qū)動器。該模塊能夠提高電源設(shè)計的功率效率、增強系統(tǒng)可靠性并節(jié)省空間。相比同類分立式元件，F(xiàn)PP06R001可減小10% 的導(dǎo)通阻抗和16% 的雜散電感，提供更小的熱耗和電壓應(yīng)力，這有助于電源設(shè)計滿足下一代能源之星標(biāo)準(zhǔn)的要求。這些要求規(guī)定，電源必須在正常輸出負(fù)載條件下實現(xiàn)85% 或更高的效率。FPP06R001還可取代多達(dá)10個分立元件，以及在緊湊的壓鑄封裝中整合了2個PowerTrench MOSFET和1個大電流柵極驅(qū)動器，因而可以簡化設(shè)計及減小電路板占用空間?！?/p>
蔣家亮
安森美半導(dǎo)體亞太區(qū)電源管理部市場推廣經(jīng)理
對于電源的技術(shù)發(fā)展趨勢而言，很重要的就是需要采取整體途徑來提升電源的工作效率(其中輕載狀態(tài)的工作效率越來越受重視)、降低待機(jī)能耗和改善功率因數(shù)，從而滿足世界各地不斷涌現(xiàn)的各種新興能效規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求。此外，產(chǎn)品的小型化也很重要，以適應(yīng)消費者對纖薄產(chǎn)品不斷增長的需求。
安森美半導(dǎo)體是唯一一家同時從提升工作效率、降低待機(jī)能耗和改善功率因數(shù)這三個方面著手的電源和電源管理供應(yīng)商。我們的高能效解決方案涵蓋 “從插口到插袋”的完整功率范圍，符合并超越各種嚴(yán)苛的能效規(guī)范要求。
我們注重提供給客戶完整的電源解決方案而不是單一芯片的應(yīng)用，從系統(tǒng)角度出發(fā)研制的電源管理產(chǎn)品從性能到成本都能為終端客戶所青睞。具體來說，第一步就是在IC集成方面，第二步是從方案角度，配合元器件，在二極管、開關(guān)管等元件上做到低功耗。
鑒于客戶對能夠幫助縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、加快上市進(jìn)程的電源參考設(shè)計的需求，安森美半導(dǎo)體近期推出多款GreenPoint公開參考設(shè)計，它們具有高能效和低能耗，滿足并超越世界各地不斷演進(jìn)的電源能效規(guī)范要求。安森美半導(dǎo)體以技術(shù)定下了能效新基準(zhǔn)指標(biāo)，并提供這些參考設(shè)計的完整文檔，包括說明書、電路框圖、電路圖、物料單、Gerber文件和評估結(jié)果，以及相關(guān)的行業(yè)信息鏈接等。這些參考設(shè)計包括：
. 用于游戲機(jī)的高能效200 W電源適配器GreenPoint參考設(shè)計：這款參考設(shè)計在滿載時提供90%的電源工作能效，而待機(jī)能耗則低于1 W，超越CEC、能源之星和歐洲Code of Conduct的要求。目前游戲機(jī)中使用的一般200 W適配器，待機(jī)能耗高于3 W。這個參考設(shè)計中的關(guān)鍵器件是NCP1562，為需要高能效和高功率密度電源而設(shè)計的有源鉗位脈寬調(diào)制(PWM)電壓模式控制器。擁有極高精度(最多為±5%)的占空比限制，NCP1562讓設(shè)計工程師進(jìn)行MOSFET的優(yōu)化選擇，結(jié)合最佳能效和成本。
. 用于恒流恒壓手機(jī)充電器的5 W AC-DC適配器的GreenPoint參考設(shè)計：該參考設(shè)計解決方案的電源工作效率在120 Vac條件下達(dá)到70%，在230 Vac條件下達(dá)65%，超越“能源之星”對這兩種輸入條件下最低63.5%的能效標(biāo)準(zhǔn)。在待機(jī)模式，該解決方案在120 Vac和240 Vac條件下分別僅消耗75mW和90 mW的功率，均超越“能源之星”對這兩種輸入條件下0.5 W(即500 mW)功耗的要求。此外，這設(shè)計還符合美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)的Part 15 Level B電磁干擾(EMI)要求。該參考設(shè)計易于修改，也能用作無繩電話充電器的低功率、單輸出電壓適配器。
. 用于xDSL調(diào)制解調(diào)器的16 W AC-DC適配器的GreenPoint參考設(shè)計：該設(shè)計具有高電源工作效率和低待機(jī)能耗，超越美國“能源之星”(ENERGY STAR)針對單電壓AC-DC和AC-AC外置電源1.1版本的要求。該參考設(shè)計還易于修改，用作打印機(jī)、路由器和集線器(hub)的10至20 W單輸出電壓適配器。
. 用于機(jī)頂盒的50 W AC-DC內(nèi)置電源GreenPoint參考設(shè)計：該參考設(shè)計使用同步整流和軟開關(guān)準(zhǔn)諧振技術(shù)，克服了在四路輸出電壓提供高能效的挑戰(zhàn)，實現(xiàn)了81%的工作效率。
. 用于數(shù)模適配器轉(zhuǎn)換盒的8 W交流-直流電源GreenPoint 參考設(shè)計：這是一款數(shù)字至模擬適配器(DTA)用8W AC-DC電源GreenPoint公開參考設(shè)計。這參考設(shè)計具有高電源工作效率和低休眠模式能耗，超越美國“能源之星”(ENERGY STAR)針對DTA的1.1版本要求和美國國家電信和信息管理局(NTIA)的技術(shù)要求。
. 用于臺式電腦的300 W GreenPoint ATX電源參考設(shè)計：該參考設(shè)計超越“能源之星”的電源能效要求，在高電壓輸入時可以達(dá)到86.5%的滿載高能效，在20%負(fù)載和低電壓輸入時則達(dá)82.5%能效，和目前市場上常見平均70%能效的電源比較，該設(shè)計可以降低電源損耗達(dá)50%。此外，安森美半導(dǎo)體的ATX參考設(shè)計還符合IEC61000-3-2功率因數(shù)要求。該參考設(shè)計可以滿足300 W ATX電源所有功能區(qū)塊需求，包括功率因數(shù)校正(PFC)、開關(guān)式電源控制和穩(wěn)壓、后穩(wěn)壓與待機(jī)電源等。該設(shè)計采用了數(shù)款安森美半導(dǎo)體最新的電源管理器件，并充分發(fā)揮其領(lǐng)先業(yè)內(nèi)的分立元件系列，來達(dá)到卓越的能效表現(xiàn)。
. 用于液晶電視的220 W GreenPoint液晶電視電源參考設(shè)計：該參考設(shè)計中的主要元件包括高性能諧振模式控制器NCP1395、高壓功率MOSFET驅(qū)動器NCP5181、小巧的CCM PFC控制器NCP1653和高集成的開關(guān)電源開關(guān)穩(wěn)壓器NCP1027等，提供低于1 W的待機(jī)能耗，解決了電源的所有功能模塊，并且符合低待機(jī)能耗的國際標(biāo)準(zhǔn)。■
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