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        關斷PFC+跳周期——安森美降低待機能耗新方案

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        作者:■ 牛虻 時間:2005-06-02 來源:eaw 收藏

        近年來,隨著人們對能源問題的日益關注,美國能源之星、歐洲藍天使以及中標認證中心等都制訂了相應的待機能耗規(guī)范。據統(tǒng)計,美國能源之星項目僅在2003年就節(jié)約了足夠為2000萬個家庭供電的電力,節(jié)約電費超過90億美元。中國現(xiàn)在剛剛起步,根據CECP的初步計算,單是彩電一項,至2011年可累計節(jié)省超過60億人民幣。

        本文引用地址:http://www.antipu.com.cn/article/6487.htm

        PFC應對適配器功率颼升
        幾年前,由于當時的處理器速度尚低于1GHz,筆記本電腦電源適配器所提供的平均功率大約為40W,而且包括外圍設備在內的總功耗依然可以用傳統(tǒng)的轉換方法來管理。但是,隨著高速處理器的推出,對離線電源的要求也正在快速提高。目前在大屏幕便攜式計算機和液晶電視機中使用高達150W功率的適配器已非罕見,因此日益提高的輸出功率自然給電源插座帶來了更大的負荷。當幾個高功率適配器共享一個公共插座或者一個分布式線路架構時,這個問題將變得尤為重要。在這種情況下,使用功率因數(shù)校正(PFC)前端電路不僅可減小插座的負荷,確保電路中正弦電流的純凈,同時還可大大降低對所連接的其他設備的干擾。

        PFC段電路加重待機負擔
        盡管PFC有效的解決了適配器功率日益增加的問題,但是,對整個系統(tǒng)來講,增加一個前端電路會增加設備在輕載或者空載情況下的功耗。正如電源轉換產品部總監(jiān)Andy Williams先生所說:“對于一個150W的PFC段而言,功耗可以高達200mW@230VAC。在這種狀態(tài)下,要令150W適配器的待機功耗低于300mW尤為困難,而要令90W系統(tǒng)的待機功耗低于100mW更加不可能?!绷硗?,在一些應用中,當轉換器的負載降低至400mW時,其能耗可低于1W,但若要保持PFC持續(xù)工作便很難達到設計目標。因此關斷PFC成為了在空載或輕載狀態(tài)下降低能耗的關鍵。
        關斷PFC段
        “電源脈沖寬度調制(PWM)控制器知道當轉換器負載減小時如何降低它所提供的功率,所以可以生成一個信號來表明待機狀態(tài),并且斷開PFC控制器?!?a class="contentlabel" href="http://www.antipu.com.cn/news/listbylabel/label/安森美">安森美應用技術經理Christophe Basso表示。這恰是公司所采用的技術,通過低電阻信號將PWM控制器Vcc連接到PFC控制電路,并在正常負載條件下對其供電。當負載減小時,PWM檢測到待機模式,然后關斷PFC控制器,于是能耗降至最??;相反,如果負載重新出現(xiàn)在輸出端,則內部SW接通并啟動PFC。
        對于交流-直流適配器或電源不斷提出的新要求,意味著功率輸出水平一直在上升??紤]到對緊湊性的要求,這些更高的功率意味著需要一個有效的功率因數(shù)校正電路。正是有了一種創(chuàng)新的架構,新近引入的硅集成電路方案才可以處理增加PFC的問題,而不損害總的電源待機性能。而且,據Basso介紹,由新一代電路構成的電路板也可以通過最小功率測試,其中400mW輸出功率的總效率可超過40%。

        跳轉周期
        由于在待機狀態(tài)幾乎不傳送任何功率,所以按照傳統(tǒng)的方法使連續(xù)的脈沖電流從MOSFET中流過則會增加功耗。安森美公司的跳周期技術就是通過當進入待機狀態(tài)時,使控制器跳過不必要的開關周期從而實現(xiàn)降低功耗?!昂翢o疑問這會引起輕微的輸出波動,但是在安靜期內就不會再有任何開關損耗?!?Williams表示。
        談及對中國市場的戰(zhàn)略時,安森美亞太區(qū)模擬集成電路產品經理蔣家亮先生表示:“中國不僅是各種家用電器、個人電腦、無線手機、音響、VCD/DVD播放機的消費大國,也正在成為這些產品的世界性設計與生產基地之一。加速提高本地化的電源管理解決方案設計與制造能力,具有十分重要的意義?!睋私猓采拦驹谥袊臉I(yè)務增長快速,包括海爾、恒基偉業(yè)、聯(lián)想和TCL等國內頂級制造商均采用了該公司的電源芯片。



        關鍵詞: 安森美

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