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安森美半导体基于NCP1246和NCP4354低待机能耗电源适
发布时间:2016-07-20 人气:0次 编辑:未知
交换-直流(AC-DC)电源适配器的应用异常广泛,如用于标记本电脑、液晶显示器及打印机等。这些电源适配器长时光处于空载待机模式,并且应用量巨大年夜,由此带来巨大年夜的电能损耗。美国“能源之星”标准对这类外部电源(EPS)的空载能耗有明白请求,即功率50 W以下的AC-DC EPS空载能耗不跨越0.3 W;功率介于50 W至250 W的AC-DC EPS空载能耗则要不跨越0.5 W。今朝,市场上较佳机能的AC-DC适配器最佳空载能耗机能是30 mW阁下。而最新适配请求是空载能耗低于30 mW,这就请求降低输出电压(Vout),以削减空载寄生能耗;还要许可封闭初级端控制器,以进一步降低能耗。如许一来,在空载时代,适配器输出电压可主动降低,输出电压可在19 V-2.5 V之间跳变,以降低稳压能耗。
NCP1246是一款固定频率、电流模式控制器,是为空载和轻负载前提下最大年夜限度地降低能耗而专门优化的。该器件可动态自供电,内置了有源X2电容放电;可以进入省电休眠状况,供给输出电压打嗝模式;在轻负载前提下降低频率,并采取跳周期模式;省去了放电电阻,大年夜而节俭了电力及元件;在空载前提下明显降低了功耗,保持全部线路/负载范围内的高效力。
两个器件构成的低待机能耗筹划
NCP1246是一个知足上述请求的初级端控制器。NCP4354是一款次级端控制器,具有检测空载前提,且可由光耦封闭NCP1246。它可替代TL431,电流消费小于100 μA。NCP4354可以对空载进行检测,器件中增长的空载检测电路对“输出电压” (Vout) 与“空载信息”(No load info)进行比较。在高开关频率或高频待机跳周期模式下两者均等于负载;而在空载及极低频跳周期模式下两者不合;在小电容及恒定负载前提下,输出电压保持恒定,而““空载信息”走低。如许,无需进行功率检测,对能效及安然无影响,并且外部元件数量很少,易于调节。
图1是进入封闭模式的过程。当输出电流大年夜满载慢慢降低时,初级控制器会大年夜正常工作转换成跳周期工作,输出电压和空载信息根本上比较接近;当输入极低跳周期或封闭模式时,输出空载电压将低于输出电压,大年夜而检测到极低负载或空载,激活封闭模式。
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当输出电压大年夜于“空载信息”时,导通/封闭(ON/OFF)光耦封闭初级端控制器;在初级端控制看重启前,输出电压许可降低至2.5 V。如许就可以实现频率低至0.01333 Hz (75 s跳周期时光) 的极低频率跳周期模式。
NCP1246的特点及应用
此外,在严重故障情况下,NCP1246可闭锁输入,许可直接连接NTC;基于准时器的保护可主动恢复或锁定;具有高压启动电路;在全部负载范围内软化EMI干扰的频率颤抖;实现高达30 V的Vcc 操作。NCP1246的市场及应用包含:AC适配器 (标记本电脑、液晶显示器和打印机)、开架式PSU (DVD、STB)、离线电池充电器、花费类电子产品电源等。
为了相符安规标准,AC-DC电源必须具备在拨出交换插头后不到1秒时光内将电磁干扰(EMI)滤波器X2输入电容放电的才能。为了相符此请求,常应用与电容并联的一串高阻抗电阻,然则,电阻型消费源 (drain)消费约25 mW输入能耗,当推敲到空载输入能耗时,此25 mW能耗相对较大年夜。安森美半导体的筹划采取有源X2电容放电来检测断开交换连接状况,并经由过程开关触发电容放电。NCP1246 HV引脚包含了交换线路拨出检测器,如不雅准时器准时到期,输入即为直流,放电电路被触发,X2电容放电,见图2。
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器件的封闭模式是由大年夜次级端到NCP1246反馈引脚的旌旗灯号来触发的。NCP435x应用雷同的光耦供给此旌旗灯号,用于反馈收集;空载时代,NCP435x驱动光耦,下拉反馈(FB)引脚,封闭NCP1246。NCP1246的封闭模式有两个与众不合之处,一个是采取低能耗封闭模式,另一个是以光耦触发的封闭模式。
NCP4354的特点及应用
NCP4354是专为与NCP1246合营应用而设计的一款低待机能耗次级端恒流浩揭捉 (CCCV) 控制器,带有LED驱动器 (图3)。其价值袈溱于,可检测空载前提并使主控制器进入超低频率跳周期模式,以降低待机功耗;只有一个反馈和封闭(OFF)控制所需的光耦;进步了空载效力(小于15 mW);元件更少。此外,它还具有CCCV反馈和LED驱动器、供电电压高达36 V、在关机模式可调剂最低Vout、1.25 V参考精度为1%,以及Icc大年夜于100 μA等特点。NCP4354与NCP1246一路应用,可调节Vmin,市场及应用范围包含标记本电脑适配器及其他外部电源适配器。NCP435x系列还有一款不带LED驱动器的产品NCP4353,可以与NCP1246一路应用来调节Vmin(仅B版本)。
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为了赞助客户尽快实现低待机能耗解决筹划,安森美半导体供给了NCP1246 + NCP4354 65W适配器演示板(图4)。图5是演示板的电路图。大年夜图6可以看出其能效相当高。
NCP4353A及NCP4354A具有嵌入式浩揭捉恒流(CVCC),经由过程增加的OTA增长电流控制(CC)功能,直接供给稳压动作和CC;以直接输出电流检测来加强安然性;低压参考(VREFC = 0.0625V,±5%)可降低检测电阻(Rsense)的压降及能耗。
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安森美半导体推出的NCP1246的空载能耗小于16 mW,应用NCP1246 + NCP4354实现的低待机能耗解决筹划可轻松知足“能源之星”请求,实用于功率65 W的电源适配器,并能实现20 mW以下的极低待机能耗。
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结论
NCP1246及NCP4354是用于适配器的错误器件,NCP1246集成带X电容放电和输入欠压保护功能的高压启动电路,可以实现频率颤抖、无损过功率补偿、轻载时频率反走、跳周期及休眠模式等功能。NCP4354为次级端CCCV控制芯片,集成了空载检测及电压控制,内含1.25 V基准及LED驱动。一路应用两款器件可为AC-DC电源适配器供给极低的空载待机能耗,轻松知足“能源之星”标准的请求。
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