關(guān)斷PFC+跳周期——安森美降低待機能耗新方案
近年來,隨著人們對能源問題的日益關(guān)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(jù)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(jù)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.biyoush.com/article/6487.htmPFC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(shè)備在內(nèi)的總功耗依然可以用傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)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(gòu)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(shè)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(shè)備在輕載或者空載情況下的功耗。正如安森美電源轉(zhuǎn)換產(chǎn)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?!绷硗猓谝恍弥?,當轉(zhuǎn)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(shè)計目標。因此關(guān)斷PFC成為了在空載或輕載狀態(tài)下降低能耗的關(guān)鍵。
關(guān)斷PFC段
“電源脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制器知道當轉(zhuǎn)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.biyoush.com/news/listbylabel/label/安森美">安森美應用技術(shù)經(jīng)理Christophe Basso表示。這恰是安森美公司所采用的技術(shù),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(guān)斷PFC控制器,于是能耗降至最?。幌喾?,如果負載重新出現(xiàn)在輸出端,則內(nèi)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。考慮到對緊湊性的要求,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(gòu),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(jù)Basso介紹,由新一代電路構(gòu)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(zhuǎn)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(shù)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(guān)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(nèi)就不會再有任何開關(guān)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(chǎn)品經(jīng)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(chǎn)品的世界性設(shè)計與生產(chǎn)基地之一。加速提高本地化的電源管理解決方案設(shè)計與制造能力,具有十分重要的意義。”據(jù)了解,安森美公司在中國的業(yè)務(wù)增長快速,包括海爾、恒基偉業(yè)、聯(lián)想和TCL等國內(nèi)頂級制造商均采用了該公司的電源芯片。
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