如今,像筆記本電腦和智能手機這樣的便攜式電子產(chǎn)品已經(jīng)做得非常精致小巧,但與它們配套的適配器電源則顯得有些笨重,尚有相當的改進(jìn)空間。最新的USB PD(USB供電)標準允許USB接口供電功率達到100W,可以為筆記本電腦供電。將來(lái),筆記本電腦、平板電腦和智能手機完全可以公用一個(gè)適配器電源,讓我們的生活變得更簡(jiǎn)單。 最近,安森美半導體(On Semiconductor)公司發(fā)布了一款NCP1568有源鉗位反激式控制器。這是一個(gè)高密度適配器電源方案,適合USB供電,可以為多種電子產(chǎn)品供電,具有效率高、EMI低、能量密度高的特點(diǎn),而且具有較高的性?xún)r(jià)比。安森美半導體公司模擬方案部交流-直流電源管理高級市場(chǎng)推廣經(jīng)理蔣家亮先生為我們介紹了這款產(chǎn)品的特性。 在適配器電源中,變壓器占據了相當的尺寸和重量。減小變壓器尺寸的關(guān)鍵在于提升開(kāi)關(guān)頻率。蔣先生介紹說(shuō),當傳統的反激拓撲在高頻下工作時(shí),變壓器漏電、MOS管損耗和EMI增高都變得難以控制。而采用有源鉗位反激拓撲帶來(lái)以下好處: 1. FET零電壓開(kāi)關(guān)及固定的開(kāi)關(guān)頻率,可提升開(kāi)關(guān)頻率,提升能效并降低EMI 2. 軟增加次級端電流,有利于EMI性能 3. 干凈的漏極波形,無(wú)任何振鈴。因為循環(huán)使用漏電,因而能效更佳,實(shí)現更好的EMI性能 4. 單端拓撲比LLC相對簡(jiǎn)單的磁設計;次級端單開(kāi)關(guān)/二極管 ![]() 采用安森美NCP1568 有源鉗位反激脈寬調制(PWM)控制器和NCP51530 高性能高低邊MOSFET 驅動(dòng)器的適配器方案如下圖所示。該方案可實(shí)現超高密度65W USB PD 適配器,將適配器的尺寸減半。 ![]() NCP1568關(guān)鍵特性要點(diǎn)如下: 控制模式 • 自適應零電壓開(kāi)關(guān)(ZVS)頻率調制支持可變的 Vout • 集成的自適應死區時(shí)間 • 峰值電流模式控制 非連續導通模式(DCM)及輕載模式 • 可選過(guò)渡至DCM 模式 • 頻率返走,最小31 kHz 的頻率鉗位 • 靜音跳躍消除可聞噪聲 • 待機功耗 <30mW 高壓(HV)啟動(dòng) • 700 V HV 啟動(dòng) JFET • 集成高壓開(kāi)關(guān)節點(diǎn)檢測以?xún)?yōu)化ZVS • 內置欠壓和X2 放電 蔣先生為我們展示了基于NCP1568的USB PD 65W 超高密度演示板。該板采用的器件包括 NCP1568 ACF控制器、NCP51530半橋驅動(dòng)器、NCP4305同步整流控制器、WT6615F PD控制器和超結(SJ) FET,變壓器類(lèi)型為RM 8 LP。該適配器方案的滿(mǎn)載能效達到94.0% @ 120 Vac (20 Vout/3.25A) 和94.6% @ 230 Vac (20 Vout/3.25A),功率密度為30 W/in3,板尺寸為1.66” x 1.78” x 0.70”。如果采用較昂貴的GaN功率管,該方案的功率密度還可以更高。采用該方案,筆記本電腦的適配器會(huì )比目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品小巧許多,而成本則沒(méi)有顯著(zhù)增加。 ![]() |