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电源适配器市场的趋势暨安森美半导体解决

电源适配器市场的趋势暨安森美半导体解决

点击数:7686 次   录入时间:03-04 11:41:11   整理:http://www.55dianzi.com   电子技术

  如果我们把大于75 W这个功率范围进一步细化,可将其分为75至120 W和120至250 W这两个细分范围应用。其中,就75至120 W功率应用而言,可以采用NCP1606这样的CRM PFC控制器。实际上,在功率等级低于150 W的应用中,CRM是一种非常适合的PFC方案。安森美半导体的NCP1606是一款有源PFC控制器,特别设计用于在电子镇流器、AC-DC电源适配器和其它中等功率离线转换器(通常功率最高可达300 W)中用作预转换器。它嵌入了CRM机制,在多种输入电压和功率等级范围下,都能够持续提供接近1的功率因数。它集成了可编程过压保护、欠压保护、精确及可编程的导通时间限制和过流限制等保护功能,非常适合用作强固PFC段中的驱动器。

  在适合75至120 W功率范围应用的PWM控制器方面,可以选用安森美半导体的NCP1230、NCP1381、NCP1382、NCP1651和即将推出的NCP1652等。实际上,传统有源PFC拓扑结构中,通常采用开关型升压电路,开关频率在几十至几百kHz之间,相应的开关损耗不可小视。NCP1230固定频率电流型PWM控制器和NCP1381谐振振电流模式PWM控制器具有在待机状态下关闭PFC的功能。NCP1230和NCP1381都有一 个专用的引脚用来连接PFC控制器的VCC引脚。当芯片检测到系统进入待机时,会自动切断PFC 的VCC供电,这等于省去一个损耗环节,可以实现超低待机能耗。

  而在120至250 W功率范围,可以采用NCP1651/NCP1652这样的单段式集成型PFC控制器。而在这个功率范围的PWM控制器方面,安森美半导体也提供了众多适用的解决方案,如NCP1337、NCP1381、NCP1382、NCP1396和即将推出的NCP1392和NCP1901等产品。

  对于输入功率大于75 W的电源适配器应用而言,同样可以选用TL431和NCP4300这样的分流稳压器,以及所有H系列和L系列的肖特基二极管和MOSFET、TO220AB和TO220FP等可控硅整流器与NCP4302同步整流驱动器。

  在这个功率等级,为了帮助客户加快设计,安森美半导体还推出了GreenPointTM 200 W游戏机适配器参考设计。这参考设计采用NCP1562开关电源控制器、NCP1014待机稳压器以及TL431分流稳压器等重要元器件,符合“能源之星”针对游戏机电源适配器的要求,待机能耗低于1 W,在满载时能效高于88%;值得一提的是,这参考设计还可进行修改,针对需要PFC的市场将PFC功能增添进去。

  3)单段PFC解决方案

  如前所述,与PFC+PWM两段式架构相比,单段PFC是一种较为新颖的架构,使用的元器件数量更少,为两段式架构提供了良好的替代选择,而且这种架构在较高输出电压(大于15 V)和中等功率(75至150 W)下工作得更好。

  针对这个应用空间,安森美半导体提供了NCP1651这样的集成控制器,并即将推出升级版的NCP1652。安森美半导体还推出了基于NCP1651的GreenPointTM 90 W笔记本适配器参考设计,该参考设计能够降低解决方案成本超过15%,只使用1个磁性元件(电感)、1个控制IC、1个高压开关器件(高压MOSFET)及1个整流器,相比较PFC+PWM两段式架构,减少了元器件使用数量,具有更高的电源能效和功率密度,还符合OEM对适配器外壳温度上升和泄漏电流的要求。

表2:基于NCP1651的单段90 W适配器与竞争产品的能效测试结果对比。

基于NCP1651的单段90 W适配器与竞争产品的能效测试结果对比

  此外,从某独立设计公司基于NCP1651设计的90 W单段式适配器与某厂商的两段式90 W适配器的能效测试结果对比(如表2)可以看出,基于NCP1651的方案拥有更佳的工作能耗和更低的空载能耗。

  总结

  本文探讨及分析了通用电源适配器市场的趋势,如工作能效和待机能耗要求越来越高、某些OEM拥有独特能效要求、某些规范的局部要求放松使得单段PFC方案获得更大发展动力以及电源适配器的功率需求越来越高和体积要求越来越小等。还相应地分析了电源适配器所面临的挑战,并结合不同功率等级的应用,探讨了其应用的要求以及可以采用的安森美半导体解决方案。作为全球领先的高能效电源解决方案供应商,安森美半导体不仅提供针对电源适配器应用的一系列PFC控制器、PWM控制器、分流稳压器、功率MOSFET和整流器,还提供高能效、低能耗的GreenPointTM参考设计,用于笔记本、游戏机、LCD显示器和游戏机等一系列应用,帮助客户缩短开发时间,加快产品上市进程。

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