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电源适配器市场趋势和解决方案分析
[发布时间]:2011年1月20日 [来源]:安森美半导体 [点击率]:6995
【导读】: 电源适配器的通用市场趋势 从通用市场来看,电源适配器主要体现出一些重要趋势。一是工作能效和待机(空载)能耗要求更高。例如,美国环保署(EPA)"能源之星”项目于2008年4月发布了...

    除了PWM控制器,功率小于75 W的电源适配器中,还可采用其它的众多安森美半导体器件。如在电压反馈环节,可以采用TL431、TLV431、NCP100和NCP4300(用于第二代恒流恒压适配器)等分流稳压器。而在整流器和MOSFET方面,安森美半导体同样提供众多适用的器件,其中包括电压介于45至100 V、电流介于3至10 A的所有H系列和L系列肖特基二极管,以及NCP4302控制器。以NCP4302为例,这是一款集成型同步整流(SR)控制器与驱动器,集成了在反激转换器中应用同步整流技术所需的全部控制和保护功能,支持任何类型的反激拓扑结构图 (连续导电模式、准谐振模式或不连续导电模式),非常适合于适配器、充电器和机顶盒等空间敏感型应用。 

    2)输入功率大于75W的应用

    相反,根据IEC61000-3-2标准,如果输入功率大于75 W,则需要增加PFC,即构成PFC+PWM的两段式外部电源架构,如图3所示。在这种功率等级的PFC段中,临界导电模式(CRM)应用得非常广泛;而在主转换器段,则有反激、正激有源钳位和谐振LLC等多种拓扑结构可供选用。 

图3:输入功率大于75 W的PFC+PWM两段式外部电源架构示意图

     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。 

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