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上传日期: 2017-11-10

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资料介绍

标签:安森美半导体(227)适配器(141)
为提供更佳的用户体验,笔记本电脑及其适配器不断向小型化、高功率密度化方向发展,便于消费者外出时携带更方便,同时,还需具备高平均能效和极低待机功耗,以符合日趋严格的各种能效法规。如于2016年1月1日生效的欧盟CoC V5 TIer 2 规定,输出功率为45 W和65 W的AC-DC适配器平均能效需分别达到87.7%和89%,待机功耗分别低于75 mW和150 mW,并且还要求10%负载条件时的能效需分别达到77.7%和77.5%。电源设计工程师面临体积、能效和成本等多方面的设计挑战。
  安森美半导体的高频准谐振反激式参考设计
  表1. AC-DC 适配器能效法规一览
  开关频率直接决定开关电源的功率密度,提高开关频率可有效地减小无源功率器件如变压器、输出电容的尺寸,从而提高功率密度;高功率密度应用仅满足能效规范远远不够,因为体积减小时,散热面积也相应减少,需提高能效以减少发热,减小对内部元器件寿命的影响;此外,工程师需将成本控制在合理范围内,以在竞争激烈的市场处于有利地位。
  准谐振反激 + 同步整流 = 高功率密度适配器
  LLC拓扑结构可提供高频率和高能效,但其成本较高,且对输入电压范围有严格要求,不适用于笔记本电脑这一功率等级。采用准谐振反激式拓扑加上同步整流(SR)可轻松地设计出满足体积、能效、成本等要求的高功率密度适配器,如安森美半导体的高频准谐振反激式控制器NCP1340/1+SR控制IC NCP4305/80。
  准谐振模式允许使用相对大的缓冲电容Clump,额外增加的Clump (10-22pF)可以减少MOS管关断损耗,减少电磁干扰(EMI)。准谐振反激有利于次极端加SR,可降低整流二极管导通损耗,减少次极端整流管尖峰电压,降低其耐压要求。
  安森美半导体的高频准谐振反激式参考设计
  图1. 准谐振模式允许使用相对大的缓冲电容Clump
  准谐振式反激电源损耗分析和设计要点
  分析准谐振反激损耗旨在提高工作频率后再减少功率损耗。准谐振反激电源的损耗主要分布在初级MOSFET、尖峰吸收电路、变压器和输出整流。

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