用于反激式適配器的綠色模式高效PWM控制器
為了進一步降低功耗,F(xiàn)AN6754采用了BiCMOS制造工藝,故能夠允許工作電流小于2mA (典型值為 1.7mA)。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/108610.htmFAN6754還有兩個實用的功能。與提高效率同等重要的是,該器件讓電源設計人員能夠以較少的外部部件,提供全方位的保護功能,從而降低成本,簡化設計。另外,保護功能對創(chuàng)建具成本效益的電源至關重要,因為任何通過增大元件尺寸來處理過壓力問題的需求,都會對成本和終端產(chǎn)品的物理參數(shù)產(chǎn)生不利影響。
FAN6754擁有眾多安全功能,如欠壓鎖定(UVLO)、過載保護 (OLP)、過壓保護(OVP)、過流保護(OCP) 和過流限制(OCL)。這些功能與熱關斷模式(帶軟件式安全重啟功能)相結合,共同保護精密的電路。內(nèi)置8ms軟啟動電路可大大減少啟動電流尖峰和輸出電壓過沖現(xiàn)象。適當利用這些保護和控制功能,設計人員就更有信心使設計更接近設計余量。
綠色模式工作
FAN6754 PWM控制器整合了不少靈活的設計特性,可降低筆記本電腦適配器的總體功耗。例如,為了把待機功耗降至最低,該器件采用了一項專有的綠色模式功能,其在輕載條件(如25%的負載)下可提供非導通時間調(diào)制(off-time modulation)來連續(xù)降低開關頻率。由于SMPS中的大部分損耗都與PWM頻率成正比,故非導通時間調(diào)制能夠減小電源在輕載和空載條件下的功耗。以電壓反饋環(huán)路的反饋電壓VFB為參考值,一旦VFB低于閾值電壓,開關頻率便會持續(xù)降低。
實現(xiàn)效率最大化的另一個關鍵因素是對固定基頻(以及倍數(shù)開關頻率)下開關器件產(chǎn)生的EMI(電磁干擾)的控制,因為這種干擾會對電網(wǎng)產(chǎn)生有害影響。飛兆半導體的FAN6754采用了跳頻技術(見圖1),可以在更寬廣的頻率范圍上擴展能量。采用這種辦法,可減小信號衰減,滿足 EN55022 (輻射和傳導放射歐盟標準) 和 CISPR 22 Class B (輻射和傳導放射國際標準)等國際規(guī)范。
利用這種技術,F(xiàn)AN6754以最少的濾波器且無需增加抑制元件即可降低峰值放射,從而盡量避免了這些器件造成的成本增加、空間占用和對寶貴能量的消耗。在這種專利技術(美國專利號7026851)中,頻率隨不同電容器之間的切換而變化。
降低開關頻率的一個不良副作用是它可能產(chǎn)生噪聲(大多數(shù)開關充電器都受開關功能本身產(chǎn)生的噪聲之影響)。由于開關的頻率隨輸出負載而變化,故開關頻率可能下降至音頻頻帶,當基頻在人耳聽力范圍之內(nèi)時,會導致可聞的噪聲。為了避免聲學噪聲問題,最小的綠色模式PWM頻率設置為22KHz。
峰值電流模式PWM控制的另一個特性是電流控制環(huán)路可能變得不穩(wěn)定,導致次諧波振蕩。為了防止這種情況的發(fā)生, 在FAN6754 PWM在占空比超過45%時,也就是說開關周期內(nèi)有45%以上的時間PWM開關處于導通狀態(tài)時,就會采用同步斜率補償(synchronized slope compensation)。
輕載條件下,飛兆半導體FAN6754進入專有的綠色工作模式,提供非導通時間調(diào)制,以降低PWM頻率和工作電流(因為輕載時的損耗以開關損耗為主,這就可以把空載功耗降至最低)。
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