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電源適配器體積正變得越來越小

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電源適配器體積正變得越來越小

市場上主流的筆記本電腦體積正變得越來越小，智能手機的屏幕越來越大，與此同時，它們要求的功率卻越來越高，從而導(dǎo)致現(xiàn)在面臨一個問題，就是AC-DC充電器的體積越來越大，攜帶越來越不方便。這就給當前市面上主流的準諧振反激式拓撲結(jié)構(gòu)帶來非常大的挑戰(zhàn)。
 
TI較新開發(fā)成功的業(yè)內(nèi)第一個有源鉗位反激式控制器解決方案能夠很好地克服準諧振反激式拓撲結(jié)構(gòu)帶來的挑戰(zhàn)，它可以從三個方面幫助縮小電源適配器和充電器解決方案的尺寸。第一個是能夠把開關(guān)損耗降到較低的同時把EMI降下來。以適當?shù)目刂沏Q位，實現(xiàn)零電壓開關(guān)（ZVS）。第二個是提升效率，通過循環(huán)泄漏能量并將其傳遞到輸出端而不是損耗掉，實現(xiàn)高于傳統(tǒng)反激式轉(zhuǎn)換器的效率。第三點則是通過實現(xiàn)更高的功率密度，以更低的開關(guān)能耗使開關(guān)頻率更高，從而允許采用體積更小的無源元件。
 
這一芯片組由UCC28780有源鉗位反激式控制器和UCC24612高頻多模式同步整流器控制器構(gòu)成，兩個芯片加起來可實現(xiàn)一個非常高效率有源鉗位反激式方案，它的工作頻率高達1MHz，可幫助將AC/DC電源適配器和USB PD充電器的電源適配器尺寸減半。對于需要在小尺寸解決方案中較大化充電效率的電池供電電子設(shè)備而言，TI新推出的bq25910 6A三級降壓電池充電器可在智能手機、平板電腦和電子銷售終端（EPOS）中將解決方案尺寸減小60％。
 
TI高壓電源適配器解決方案副總裁Steve Lambouses表示：“消費者希望以更小的尺寸實現(xiàn)更快速的充電，這些新解決方案不僅能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標，而且還能使設(shè)計人員以更低的功耗實現(xiàn)比之前更多的功能?！?br />  
德州儀器高電壓產(chǎn)品系統(tǒng)及應(yīng)用工程經(jīng)理John Stevens說：“UCC28780是業(yè)界第一個量產(chǎn)的有源鉗位反激式控制器，UCC24612則是第一個針對有源鉗位反激式拓撲的同步整流控制器。我們通過一個非常高智能的方案來控制開關(guān)，能達到很高的效率，超過CoC Tier2和DoE Level VI 這些非常重要的效率標準。”
 
UCC28780同時支持氮化鎵（GaN）和硅（Si）FET，的自適應(yīng)功能使有源鉗位反激式拓撲結(jié)構(gòu)滿足現(xiàn)代效率標準要求。采用基于輸入和輸出條件改變操作的多模態(tài)控制，將UCC28780與UCC24612搭配后，可以在滿負載和輕負載條件下實現(xiàn)并保持高效率。
 
有源鉗位反激式解決方案的三大性能特色是：
 
· 功率密度提高一倍：該芯片組可在高達1MHz的頻率下實現(xiàn)高效運行，與目前的解決方案相比，可將尺寸縮小50％，而且功率密度更高。
 
· 高效率：多模態(tài)控制在滿載情況下可實現(xiàn)高達95％的效率，待機功耗小于40mW，超過CoC Tier 2和美國能源部（DoE）VI級能效標準。對于75W以上的設(shè)計，工程師還可以將芯片組與新款6引腳功率因數(shù)校正（PFC）控制器UCC28056進行搭配。該控制器針對輕載效率和低待機功耗進行了優(yōu)化，符合強制性國際電工技術(shù)委員會（IEC）61000-3-2 交流電流諧波限制規(guī)定。
 
· 簡化設(shè)計：通過使用自適應(yīng)零電壓開關(guān)（ZVS）控制等功能，工程師可以通過結(jié)合電阻設(shè)置和自整定控制器，輕松設(shè)計系統(tǒng)。
 
John Stevens指出：“基于UCC28780和UCC24612芯片組實現(xiàn)的解決方案，能夠減少50%的占用空間，在滿負載情況下可以提供95%的效率。還有一個特點是待機功耗小于40mW，可以在全世界每一個地方都符合該地區(qū)的待機標準，現(xiàn)在中國也非常重視節(jié)能，這是一個很重要的性能指標?！?br />  
配合這一芯片組，TI還推出了一款新的PFC控制器UCC28056，以幫助工程師的設(shè)計達到較高效率、較低待機功耗以及簡化系統(tǒng)設(shè)計。UCC28056有較好的效率，在輕載的時候，10%的輕載還可以到90%以上的效果。待機功耗也非常低，只有25mW，允許將PFC永遠打開。
 
John Stevens說：“以往的設(shè)計，在輕載或待機時PFC是斷掉的，UCC28056則不需要，這是非常重要的功能。這個UCC28056跟我們今天主要介紹的UCC28780和UCC24612達成一個非常的組合，可以應(yīng)用在從小功率到中功率變壓器中?！?br />  
UCC28056的應(yīng)用市場非常廣，從數(shù)字電視、游戲臺式電腦、電源適配器到電動工具以及其他AC/DC的應(yīng)用。TI可以提供整套的解決方案。
 

 
這是一個簡單的線路，你可以看到UCC28056仿真的元器件非常細小，可以把整個系統(tǒng)做得更小型，不管是從小功率的應(yīng)用或者大功率的應(yīng)用里，TI有一整套非常高功率的系統(tǒng)可以支撐。
 

 
這是TI現(xiàn)在提供的評估板，相關(guān)的參考資料可以在TI的官網(wǎng)上下載。同時，TI還提供65w USB type-c的參考設(shè)計。這個參考設(shè)計可以達到30w/立方寸的功率密度，實現(xiàn)92%的峰值效率。
 
三級降壓電池充電器可實現(xiàn)更高的充電效率【東莞充電器】

采用創(chuàng)新的三級功率轉(zhuǎn)換技術(shù)，bq25910與傳統(tǒng)架構(gòu)相比，可顯著降低熱損耗，將電源適配器充電速度提高50%。
 
· 電源適配器小尺寸解決方案：bq25910集成了MOFSET和無損電流感測功能，可減少印刷電路板（PCB）空間，并允許設(shè)計人員使用小型0.33μH電感器，從而節(jié)省更多空間。
 
· 電源適配器更快的充電速度：bq25910可以實現(xiàn)95％的充電效率，可在不到30分鐘的時間內(nèi)將標準智能手機電池從空電量充電至70％。
 

· 電源適配器靈活的系統(tǒng)設(shè)計：即使將電池放置在系統(tǒng)充電器之外，差分電池電壓檢測線也可以通過繞過PCB中的寄生電阻實現(xiàn)快速充電，提供更精確的電壓測量。

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| 發(fā)布時間：2018.06.15    來源：電源適配器廠家
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