安森美的這款USB供電控制器讓適配器電源尺寸更小，效率更高
發布時間：2018-10-30 14:04
發布者：eechina
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如今，像筆記本電腦和智能手機這樣的便攜式電子產品已經做得非常精致小巧，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，筆記本電腦、平板電腦和智能手機完全可以公用一個適配器電源，讓我們的生活變得更簡單。 最近，安森美半導體（On Semiconductor）公司發布了一款NCP1568有源鉗位反激式控制器。這是一個高密度適配器電源方案，適合USB供電，可以為多種電子產品供電，具有效率高、EMI低、能量密度高的特點，而且具有較高的性價比。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推廣經理蔣家亮先生為我們介紹了這款產品的特性。 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鍵在于提升開關頻率。蔣先生介紹說，當傳統的反激拓撲在高頻下工作時，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以下好處： 1． FET零電壓開關及固定的開關頻率，可提升開關頻率，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，無任何振鈴。因為循環使用漏電，因而能效更佳，實現更好的EMI性能 4． 單端拓撲比LLC相對簡單的磁設計；次級端單開關/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 驅動器的適配器方案如下圖所示。該方案可實現超高密度65W USB PD 適配器，將適配器的尺寸減半。
NCP1568關鍵特性要點如下： 控制模式 • 自適應零電壓開關(ZVS)頻率調制支持可變的 Vout • 集成的自適應死區時間 • 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 • 700 V HV 啟動 JFET • 集成高壓開關節點檢測以優化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半橋驅動器、NCP4305同步整流控制器、WT6615F PD控制器和超結(SJ) FET，變壓器類型為RM 8 LP。該適配器方案的滿載能效達到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比目前市場上的產品小巧許多，而成本則沒有顯著增加。
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