采用安森美半導(dǎo)體解決方案滿足“能源之星”最新外部電源規(guī)范要求
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功率高于75 W的適配器特性及控制器解決方案
對于功率大于75 W的適配器而言，以筆記本應(yīng)用為例，常見額定功率包括75 W、90 W和120 W等，其中以用于90 W平臺的批量最大，所以我們將重點圍繞90 W應(yīng)用來探討。
如前所述，一旦功率大于75 W，除了滿足上述工作能效及空載能耗要求外，電路中還面臨著加入PFC的要求，這在改善功率因數(shù)、使電網(wǎng)電能得到更高效利用的同時，也會使得電路結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。在這類應(yīng)用中，傳統(tǒng)電源架構(gòu)是PFC+PWM的兩段式架構(gòu)，即在非連續(xù)導(dǎo)電模式(DCM)或臨界導(dǎo)電模式(CrM)段后跟隨著準諧振反激段，每個段都使用一個控制器，如圖2(a)所示。
NCP1901半橋諧振段工作在固定的頻率和占空比，從而降低開關(guān)損耗。這器件通過調(diào)制半橋電源段實現(xiàn)穩(wěn)壓，而其在初級端的穩(wěn)壓消除了反饋環(huán)路，簡化了電路。安森美半導(dǎo)體并基于NCP1901推出新的90 W筆記本適配器參考設(shè)計，如圖3所示。這參考設(shè)計在115 Vac和230 Vac輸入條件下測得的工作能效分別為89.4%和90.9%，115 Vac條件下的空載能耗為420 mW，且符合IEC61000-3-2要求的EPA 2.0規(guī)范對功率因數(shù)的要求(即115 Vac條件下功率因數(shù)不低于0.9)，以及EPA 2.0對工作能效的要求。
值得一提的是，這高能效90 W筆記本適配器參考設(shè)計可以采用極小的散熱片，且高底很低，可用于實現(xiàn)外形因數(shù)更小的適配器解決方案。
總結(jié)：
最新實現(xiàn)的“能源之星”外部電源規(guī)范對電源適配器的工作能效、空載能耗等提出了更高的要求。本文分別基于低于75 W應(yīng)用及高于75 W需要PFC的應(yīng)用，分析了電源控制器實現(xiàn)這些規(guī)范所需要具備的特性，特別是采用安森美半導(dǎo)體NCP1237/38/87/88系列固定頻率控制器、NCP1379/80系列谷底開關(guān)控制器和NCP1901組合式控制器所能實現(xiàn)的工作能效提升、輕載及空載能耗降低效果，并提供相關(guān)的測試數(shù)據(jù)予以佐證。客戶采用安森美半導(dǎo)體的這些器件及相關(guān)GreenPointTM參考設(shè)計，能夠滿足最新規(guī)范要求，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，并加快上市進程。
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