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七大高效能電源管理設(shè)計方案合集

2015-01-05
關(guān)鍵詞: 電源管理 芯片 方案

可穿戴設(shè)備正集成越來越多的功能,,這為電源管理帶來挑戰(zhàn),??纱┐髟O(shè)備中的電池通常非常小,設(shè)備又需要長時間工作而不用充電,,因此功耗是一個關(guān)鍵的設(shè) 計考慮因素,。要保證可穿戴設(shè)備的時尚性,,電路需要保持在極小的尺寸以內(nèi),,這使電源管理等器件更傾向于采用單芯片解決方案。為應(yīng)對電池技術(shù)難以解決續(xù)航時間 的訴求,,可穿戴設(shè)備有可能采用新型電源,,例如對太陽能或熱能進行能量采集。

  可穿戴設(shè)備電源的安全性也不可忽視,,充電器需要考慮到各種保護措施,。可穿戴設(shè)備電源還需要考慮充電精度,、顯示驅(qū)動以及平臺兼容性等一系列的問題,。另外,可穿戴設(shè)備市場目前還處于起步階段,,有許多可穿戴設(shè)備還是沿用已有的便攜設(shè)備電源管理方案做開發(fā),。

  適配器要同時滿足超低待機功耗與高能效,是魚與熊掌難以兼得,。目前正進入一場新改革,,自行調(diào)整電源,可以實現(xiàn)電源的電壓,、電流隨著用電設(shè)備的需求而調(diào) 整,,從而實現(xiàn)超低的待機功耗基礎(chǔ)上,進行快速充電的目的,。為應(yīng)對這一革命性發(fā)展趨勢,,高能效,低功耗的電源解決方案是必要的,。

  電源適配器方案框圖:

  電源適配器方案圖

  電源適配器方案如下:

  一,、 5V/5A 快速充電電源適配器方案(依主芯片廠牌字母排序)

  1.輸出 5V/5A Fairchild FAN501 + FAN6230 25W電源適配器方案

  2.輸出 5V/5A ON NCP1247 + NCP4303 25W 電源適配器方案

  3.輸出 5V/5A TI UCC28740 + UCC24610 25W 電源適配器方案

  二、 65W ~ 120W 超低功耗電源適配器方案(依主芯片廠牌字母排序)

  1.輸出 19V/3.42A 的 NXP TEA18362 + TEA1792 65W 電源適配器方案

  2.輸出 19.5V/4.62A 的 NXP TEA1755 + TEA1792 90W電源適配器方案

  3.輸出 19.5V/4.7A 的 ON NCP1937 + NCP4303 90W 電源適配器方案

  4.輸出 19.5V/6.2A 的 ON NCP1937A 120 W電源適配器方案

一,、5V/5A 快速充電電源適配器方案

  1.輸出 5V/5A Fairchild FAN501 + FAN6230 25W電源適配器方案

  方案框圖

  5V/5A 快速充電電源適配器方案

  方案特點

  輸出短路保護

  毫瓦節(jié)省技術(shù)提供超低的待機功耗,,很容易滿足“能源之星 V5.0”

  恒壓控制時,根據(jù)輸入電壓,,有兩段固定的 PWM 工作頻率 140kHz/85kHz

  高壓啟動

  斷續(xù)和連續(xù)工作模式實現(xiàn)恒流控制,,無需次級反饋電路

  在連續(xù)工作模式有較高的功率密度和轉(zhuǎn)換效率

  調(diào)頻減少 EMI 噪聲

  方案照片

  5V/5A 快速充電電源適配器方案照片

  2.輸出 5V/5A ON NCP1247 + NCP4303 25W 電源適配器方案

  方案框圖

  5V/5A 快速充電電源適配器方案

  方案特點

  通過頻率反走和跳周期模式,,減少待機功耗

  可通過光耦觸發(fā)低功耗關(guān)閉模式

  無損過功率補償

  基于定時器的過功率保護

  輸出短路保護

  動態(tài)自供電的高壓啟動

  欠壓監(jiān)測功能

  有源 X2 電容放電

  嚴重故障時閂鎖

  自動恢復(fù)或閂鎖選擇的過流保護

  空載待機能耗 < 30 mW

  可調(diào)功率過載保護

  方案照片

  5V/5A 快速充電電源適配器方案照片

  3.輸出 5V/5A TI UCC28740 + UCC24610 25W 電源適配器方案

  方案框圖

  TI UCC28740 + UCC24610 25W 電源適配器方案

  方案特點

  少于 10mW 無負載功耗能力

  針對恒定電壓 (CV) 的光耦合反饋,和針對恒定電流 (CC) 的初級側(cè)調(diào)節(jié) (PSR)

  在線路和負載上實現(xiàn) ±1% 電壓調(diào)節(jié)和 ±5% 電流調(diào)節(jié)

  700V 啟動開關(guān)

  100kHz 最大開關(guān)頻率可實現(xiàn)高功率密度充電器設(shè)計

  針對最高總體效率的諧振環(huán)谷值開關(guān)運行

  簡化電磁干擾 (EMI) 兼容性的頻率抖動

  針對金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管 (MOSFET) 的已鉗制柵極驅(qū)動輸出

  過壓,、低線路和過流保護功能

  方案照片

  TI UCC28740 + UCC24610 25W 電源適配器方案照片

二,、65W ~ 120W 超低功耗電源適配器方案

  1.輸出19V/3.42A 的 NXP TEA18361 + TEA1792 65W 電源適配器方案

  方案框圖

  65W ~ 120W 超低功耗電源適配器方案

  方案特點

  輸入:90 ~ 264 V (AC)

  輸出:65W ( 19V/3.42A )

  平均效率 >90%

  沒有負載功率功耗 < 30 mw,輸出電壓可調(diào)節(jié)

  集成 X-cap 放電

  過電流保護 (OCP)

  功率過載保護 (OPP)

  高/低壓線路補償

  兼容“能源之星 V6.0”

  CoC 二級兼容

  方案照片

  65W ~ 120W 超低功耗電源適配器方案照片

  2.輸出 19.5V/4.62A 的 NXP TEA1755 + TEA1792 90W電源適配器方案

  方案框圖

  65W ~ 120W 超低功耗電源適配器方案

  方案特點

  輸入:85 ~ 265 V (AC)

  輸出:90W ( 19.5V/4.62A )

  集成 PFC 和反激控制器,,易實現(xiàn)小型化

  兩段式 PFC + QR ,,提高效率,有效降低 EMI ,。

  PFC 具有延時 ON/OFF 功能,,降低待機功耗和提高輕載效率,175mW@264Vac

  低功率操作狀態(tài)下可調(diào)最小峰值電流來降頻,,保證低輸出功率下的高效率

  極低功率水平下的間歇頻率模式,,以實現(xiàn)高效工作

  高 PF 值與效率:PF >0.95

  平均效率> 89.3%

  符合能源之星標準 和 Erp lot 6 標準

  過壓保護(OVP)

  方案照片

  65W ~ 120W 超低功耗電源適配器方案照片

  3.輸出 19.5V/4.62A 的 ON NCP1937 + NCP4303 90W 電源適配器方案

  方案框圖

  ON NCP1937 + NCP4303 90W 電源適配器方案

  方案特點

  輸入:85 ~ 265V (AC)

  輸出:90W ( 19.5V/4.62A )

  集成了功率因數(shù)校正 (PFC) 控制器及準諧振 (QR) 反激控制器

  待機能耗降低至 < 10 mW

  高壓啟動

  集成有源輸入濾波X電容放電

  準諧振控制器帶谷底鎖定功能

  平均效率> 90%

  4ms 軟啟動定時器

  精確過壓保護

  可調(diào)的過功率保護

  短路保護

  方案照片

  ON NCP1937 + NCP4303 90W 電源適配器方案照片

  4.輸出 19.5V/6.2A 的 ON NCP1937A 120 W電源適配器方案

  方案框圖

  ON NCP1937 + NCP4303 90W 電源適配器方案

  方案特點

  輸入:85 ~ 265V (AC)

  輸出:120W ( 19.5V/6.2A )

  集成了功率因數(shù)校正 (PFC) 控制器及準諧振 (QR) 反激控制器

  待機能耗降低至 <10 mW

  高壓啟動

  集成有源輸入濾波X電容放電

  準諧振控制器帶谷底鎖定功能

  平均效率 > 90%

  4ms 軟啟動定時器

  精確過壓保護

  可調(diào)的過功率保護

  短路保護

  方案照片

  ON NCP1937 + NCP4303 90W 電源適配器方案照片

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