《電子技術(shù)應用》
您所在的位置:首頁 > 電源技術(shù) > 解決方案 > 安森美半導體實現(xiàn)高能效,、低待機能耗及功率因數(shù)校正的電源和適配器方案

安森美半導體實現(xiàn)高能效,、低待機能耗及功率因數(shù)校正的電源和適配器方案

2011-10-17
作者:安森美半導體

  為了提高電源能效及節(jié)能,,世界各國包括中國都制定了針對電源能效的規(guī)范。半導體是實現(xiàn)高能效電子產(chǎn)品的重要環(huán)節(jié),,可以提供滿足全球市場相關(guān)規(guī)范的解決方案,。安森美半導體是其中的代表企業(yè),,其所提供的電源和適配器可實現(xiàn)高工作電源能效,、低待機能耗及功率因數(shù)校正,。
  
豐富的電源及電源適配器參考設(shè)計
  安森美半導體的電源解決方案涵蓋了AC-DC電源及適配器和DC-DC電源,并提供了各種參考設(shè)計,。最典型的是為內(nèi)部和外部電源提供的GreenPoint®參考設(shè)計,。這些開放式參考設(shè)計為高效電源設(shè)計提供了開發(fā)路線圖,借助原理圖,、物料單,、Gerber文件、設(shè)計說明,、測試結(jié)果等文檔,,客戶可快速進入市場,。該參考設(shè)計符合所有相關(guān)全球能效標準,提供了用一個設(shè)計進入全球市場的機遇,。
  
  以下一些參考設(shè)計和實例電路從多方面體現(xiàn)了安森美半導體電源方案的特色,。
  
  1) 用于310 W ATX電源的單芯片CCM PFC+LLC解決方案:采用NCP1910高性能CCM PFC+ LLC組合(Combo)控制器,符合80 PLUS®金級能效規(guī)范,;集成了ON/OFF和電源正常(Power OK)信號操作,,符合ATX12V規(guī)范,;易于配置啟動和關(guān)閉時序,,以滿足保持時間和掉電警告要求。


圖1:310 W ATX電源用高性能單芯片CCM PFC+ LLC組合控制器


  2) 240 W一體式PC電源:用于高能效一體式PC電源的12 V,、20 A開關(guān)電源(SMPS)采用NCP1605控制的頻率鉗位功率因數(shù)校正前端,,NCP1397提供半橋諧振LLC控制,NCP4303提供次級端同步整流,。


圖2:240 W一體式PC電源


  3) 300 W超薄液晶電視電源參考設(shè)計:是一款電路板高度僅為8 mm的超薄液晶電視電源設(shè)計,,使用NCP1631進行交錯式頻率鉗位臨界導電功率因數(shù)校正,NCP1053A集成開關(guān)穩(wěn)壓器提供低能耗待機狀態(tài)(關(guān)閉模式下Pin <25 mW),;高能效NCP1379準諧振反激式轉(zhuǎn)換器為信號處理和音頻放大器供電,。


圖3:300 W超薄液晶電視電源參考設(shè)計


  4) 65 W AC-DC筆記本電腦電源適配器:是一款用于筆記本電腦電源適配器的19V、3.4A反激式設(shè)計,;它采用NCP1236固定頻率PWM反激式控制器,,具有集成的高電壓啟動、欠壓保護和過功率保護功能,;其平均能效> 87%,,符合能源之星2.0標準,空載輸入功率<100 mW,。


圖4:65 W AC-DC筆記本電源適配器效率與輸出功率和輸入線電壓的對比


  5) 60 W準諧振電源適配器:19 V準諧振電源適配器可用于筆記本電腦電源適配器,;它采用NCP1380準諧振反激式控制器,具有谷底鎖定功能,,可防止輕載時的變壓器可聽噪聲,;平均能效> 87%,符合能源之星2.0標準,,空載輸入功率<100 mW,。


圖5:60 W準諧振電源適配器


  6) 48 W通用輸入打印機電源適配器:用于打印機的24V反激式電源適配器可提供30 W穩(wěn)態(tài)和48 W瞬態(tài)能力,待機模式能耗7.25 V/70 mA,;采用NCP1219電流模式反激式控制器,,具有動態(tài)自供電功能,是一個高性價比的低元件數(shù)量設(shè)計,。


圖6:48 W通用輸入打印機電源適配器


  7) 40W AC-DC電源適配器:是一款緊湊,、高性能的12V,、3.3A反激式電源適配器;它采用高度集成小型TSOP-6封裝NCP1250固定頻率反激式控制器,,平均能效> 87%,,在低輸入電壓條件下的空載輸入功率為33 mW。


圖7:40W AC-DC電源適配器


  8) 22 W離線正激轉(zhuǎn)換器電源:這是一款12 V,、最大2 A(22 W連續(xù)功率)離線電源,,采用NCP1028單片開關(guān)穩(wěn)壓器;簡單緊湊的設(shè)計可實現(xiàn)低EMI和高能效,,可用于白家電,、電表、低能耗通信設(shè)備,。


圖8:22 W離線正激轉(zhuǎn)換器電源


全面的高能效控制器及分立器件組合
  除了上述電源參考設(shè)計,,安森美半導體還提供全方位的電源半導體器件,從高度集成的功率因數(shù)控制器,、AC-DC控制器,、DC-DC控制器到分立式MOSFET、整流器,、二極管和晶體管等,。
  
  1) 功率因數(shù)控制器:包括NCP1605、NCP1607,、NCP1608,、NCP1631、NCP1651,、NCP1652,、NCP1653和NCP1654等。全面的產(chǎn)品組合支持各種PFC拓撲結(jié)構(gòu),,包括8引腳連續(xù)導電模式(CCM) PFC控制器,、8引腳臨界導通模式(CrM) PFC控制器、集成CrM和固定頻率不連續(xù)導電模式(DCM)的PFC控制器,、單段反激式PFC控制器,,以及2相交錯式PFC控制器等。


表1:安森美半導體各種拓撲結(jié)構(gòu)的高能效PFC控制器概覽


  2) 次級端控制器:NCP4303可實現(xiàn)CCM,、DCM和QR反激式應用的同步整流控制,、精確的真正次級端零電流檢測(帶可調(diào)節(jié)閾值),還有自動寄生電感補償輸入,。


圖9:NCP4303典型應用范例:DCM或QR反激式轉(zhuǎn)換器


  3) AC-DC控制器和穩(wěn)壓器:豐富的多功能組合支持固定頻率和可變頻率,;不同拓撲結(jié)構(gòu),從傳統(tǒng)反激到采用正激有源鉗位的半橋諧振;廣泛的性價比選擇,,從高性價比的器件到高度集成的控制器和穩(wěn)壓器,;嵌入的創(chuàng)新功能便于符合更嚴格的能效要求,如頻率反走,、軟跳周期(Soft-Skip™)模式,;諸多功能可減少電磁干擾(EMI)信號,有助于符合安全標準,。


表2:豐富的AC-DC控制器及穩(wěn)壓器產(chǎn)品陣容


  4) DC-DC控制器和穩(wěn)壓器:從0.5 A至10 A范圍的集成開關(guān)穩(wěn)壓器,,有各種拓撲結(jié)構(gòu)選擇,包括降壓,、升壓,、降壓/升壓和反相;寬輸入電壓范圍高達200V,,PWM控制器能夠驅(qū)動高達30 A電流,。


表3: DC-DC穩(wěn)壓器產(chǎn)品陣容


表4: DC-DC控制器產(chǎn)品陣容


  5) 線性穩(wěn)壓器:壓降低至40 mV,,輸出電流范圍從80mA至3 A,,電源抑制比高達90 dB,超快速瞬態(tài)響應不到1 μs,,2.5 μA的超低靜態(tài)電流(Iq)和接地電流(Ignd),。


表5:線性穩(wěn)壓器器產(chǎn)品一覽


  6) 各種電源轉(zhuǎn)換MOSFET:這類功率器件可以分為幾類,如低導電損耗,、低RDS(on)的ORing MOSFET,,其IM總線ORing為30 V,48 V總線ORing為100 V,;隔離式拓撲結(jié)構(gòu)DC-DC(磚式) MOSFET,,提供低導電損耗的低RDS(on),集成了低損耗肖特基二極管,,耐熱增強型SO-8 FL適用于需要散熱的應用,;非隔離式拓撲結(jié)構(gòu)降壓DC-DCMOSFET,除具有低傳導損耗的低RDS(on) 特點,,還集成了提高輕載效率的肖特基二極管,,耐熱增強型SO-8 FL封裝適用于需要散熱的應用。
  
  7) MOSFET驅(qū)動器:這些器件提供兩個輸出,,可驅(qū)動高電壓功率MOSFET和IGBT,,適合多種拓撲結(jié)構(gòu)(如半橋、非對稱半橋,、有源鉗位,、全橋),電壓范圍高達600 V,,dV/dt免疫力為±50 V/ns,,與行業(yè)標準引腳對引腳兼容,。
  
  8) 基于溝道的肖特基二極管:這類器件具有低Vf及高工作溫度能力的特點,有助于提高能效,。
  
  9) 電壓基準:精確的基準電壓從0.9 V至2.5 V,,嚴格的電壓容限為0.4%至3%,輸出電壓范圍高達36 V,;此外,,還具有低動態(tài)阻抗、低噪聲和穩(wěn)定運行的特點,,豐富的封裝包括表面貼裝和通孔,。
  
全方位電源優(yōu)勢
  安森美半導體利用其豐富的電源專長、解決方案和產(chǎn)品,,幫助設(shè)計人員快速提高系統(tǒng)能效,。這些產(chǎn)品和解決方案可節(jié)省能耗,提供高性價比的電源,,以滿足不斷變化的全球能效標準,。高能效電源方案能幫助客戶完成提高其產(chǎn)品能效的挑戰(zhàn),如低待機模式能耗,、高工作模式能效和功率因數(shù)校正,。
  
  安森美半導體在全球擁有廣泛的設(shè)計和應用資源網(wǎng)絡(luò),現(xiàn)場應用工程師以客戶為中心的支持,,幫助客戶優(yōu)化電源設(shè)計,。
 

本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點,。轉(zhuǎn)載的所有的文章、圖片,、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認版權(quán)者。如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)和其它問題,,請及時通過電子郵件或電話通知我們,以便迅速采取適當措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟損失,。聯(lián)系電話:010-82306118;郵箱:[email protected],。