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功率小于75 W的极低待机功耗适配器设计及应用

上网日期: 2010年03月03日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:电源适配器? 能源之星? 待机能耗?

供稿:安森美半导体

电源适配器广泛应用于笔记本电脑、游戏机打印机、DSL调制解调器和手机等领域,应用规模非常庞大。而从人们的使用习惯来看,这些设备也有相当比例的时间处于轻载或待机(空载)工作模式。因此,“能源之星”等规范标准在致力于提升这些设备所用电源适配器工作能效的同时,也注重提升轻载能效及降低待机能耗

例如,美国环保署(EPA) 2.0版“能源之星”外部电源规范(简称EPA 2.0)在1.1版基础上进一步提高了能效要求(见表1),其中Ln为额定输出功率的自然对数。

表1
表1:美国环保署“能源之星”外部电源的1.1及2.0版规范。

不同适配器的功率等级相差较大,而根据IEC61000-3-2等标准的要求,功率大于75 W的电源需要增加功率因数校正(PFC),低于75 W则无此要求。本文着重讨论功率低于75 W适配器满足EPA 2.0新规范所需要的特性,以及能够提供这些所需特性的安森美半导体高性能、高能效控制器。

满足能效规范的途径

要满足上述规范对外部电源工作能效及待机能耗的要求,我们首先需要分析清楚损耗的来源。事实上,就工作时的损耗来说,主要包括两个方面,分别是开关损耗和由泄漏电感导致的损耗,这两类损耗分别可以用等式(1)和等式(2)来量化:

等式1和等式2
等式1和等式2

从这两个等式中可以看出,要提升工作能效,有两种途径:一是降低开关频率(FSW),即在轻载时采用频率反走技术;二是降低关闭时的漏极电压(VDRAIN(turn-off)),相应地可以采用谷底开关技术。


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