大幅优化离线电源轻载能效的安森美半导体创新PFC控制方案
- 格式:docx
- 大小:11.05 KB
- 文档页数:2
安森美案例:交错式PFC技术趋势及应用
近年来,在一些对外形因数有严格要求的应用中,如纤薄型液晶电视或笔记本适配器等,一种新兴的功率因数校正(PFC)技术-交错式PFC的使用越来越多。
所谓交错式PFC,是在原本单个较大功率PFC段的地方并行放置2个功率为其一半的较小功率PFC段来替代,参见图1。
这两个功率较小的PFC 段以180°的相移交替工作,总输入电流(IL(tot))和输出电流(ID(tot))纹波都将大幅降低。
虽然交错式PFC使用相对较多的元器件,但却拥有很多优势。
例如,150 W的PFC比300 W PFC更易于设计、便于采取模块化途径、散热更好及可以扩展临界导电模式(CrM)应用范围等。
另外,两个不连续导电模式(DCM) PFC看上去象一个连续导电模式(CCM) PFC,简化了电磁干扰(EMI)滤波设计,减小输出均方根(RMS)电流,从而减少损耗及发热,提高设计的可靠性。
尤为值得称道的是,交错式PFC支持使用尺寸更小的元器件,从而利于纤薄设计,增强产品卖点。
图1:采用两颗NCP1601 PFC控制器实现的交错式PFC架构功能框图
图1所示的交错式PFC是一种分立式的解决方案,采用了2颗NCP1601芯片。
NCP1601是一款紧凑的固定频率DCM或CrM PFC控制器,采用SOIC-8或PDIP-8封装,能够充分利用DCM及CrM这两种工作模式的优势,如DCM限制最大开关频率,CrM限制升压二极管、MOSFET及电感的最大电流,降低成本及提升电路可靠性。
这2颗NCP1601 PFC控制器驱动2个PFC分支,这2个分支同步但独立工作,从而保证了DCM工作模式(零电。
安森美半导体推出广泛电源应用的小巧、创新功率因数校正挖
制器
佚名
【期刊名称】《电源技术应用》
【年(卷),期】2005(8)4
【摘要】安森美半导体持续为电源制造商提供降低待机和工作能耗的创新方案,推出两款功率为75W至1kW的电源而设计的全新功率因数校正(PFC)控制器。
全新NCP1653和NCP1601控制器是电视机、平板显示器、台式电脑和笔记本适配器SMPS、离线电池充电器以及电冰箱、洗衣机和干衣机等白色家电中功率因数校正的理想选择。
【总页数】1页(P14-14)
【关键词】功率因数校正;安森美半导体;电源;SMPS;平板显示器;电视机;待机;控制器;干衣机;洗衣机
【正文语种】中文
【中图分类】TM925;TN86
【相关文献】
1.安森美半导体推出两个新系列的功率因数校正AC—DC驱动器用于LED照明应用 [J], ;
2.安森美半导体推出新双缘(Dual-Edge)PWM挖制器 [J],
3.安森美半导体推出广泛电源应用的小巧、创新功率因数校正控制器 [J],
4.安森美半导体推出业内首个电源开关应用的同步整流器 [J],
5.安森美半导体推出两个新系列的功率因数校正AC-DC驱动器用于LED照明应用[J],
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
安森美半导体推出下一代计算产品用平台方案应用于绿色电子产品的首要高性能、高能效硅方案供应商安森美半导体推出一系列新产品,简化及加速计算平台的设计,包括应用于即将发布的第二代Intel® Core™处理器系列(代号Sandy Bridge)。
这些新产品包括高能效电源管理器件,以及应用于高带宽通信接口、降低能耗及节省电路板空间的先进集成电路(IC)。
安森美半导体计算及消费产品部高级副总裁兼总经理宋世榮(Bill Schromm)说:我们一贯的策略是开发完整的产品平台,帮助计算机原设备制造商(OEM)简化设计和开发。
如今,台式计算机、笔记本和上网本的每个主要子系统,包括中央处理器(CPU)供电、热管理、电源及适配器电源转换、高速接口开关及保护,均有我们的方案。
这些再加上我们最新的控制器、MOSFET 和开关,安森美半导体能够提供所有关键的半导体功能组件(building-block),配合下一代计算产品的要求当中包括基于即将发布的第二代Intel® Core™处理器系列(代号Sandy Bridge)。
安森美半导体此次新推出的产品中,包括用于CPU 稳压的先进控制器IC、新系列的高能效高端稳压(HSVR) MOSFET,以及公司针对常见高带宽通信接口设计的开关系列中的首批产品。
这些技术进一步扩充安森美半导体用于台式计算机、笔记本和服务器等平台方案的阵容,其中还包括系统输入端器件及用于保护和热管理的元器件。
英特尔台式产品分部总经理Zane Ball 说:我们代号为Sandy Bridge 的第二代Intel® Core™处理器系列微架构的智能化表现和新的视觉功能获得业界如此积极的配合,令我们非常高兴。
像安森美半导体这样的供应商再一次准备就绪,以业界领先的稳压器配合这平台上市。
这些元器件是下一代稳压。
安森美半导体提供智能电表解决方案近年来,世界各国均发展智能电网,智能电表在这应用中发挥关键作用,可以使用户与电力系统之间实现互动,如一方面帮助电力机构精确了解用户的用电规律,为高峰用电或低谷用电设定差异化的电价;另一方面,用户也可以调整自己的用电计划,节省电费支出。
从智能电表的组成来看,主要包括通信、电源及电源管理、计量及存储等功能模块。
安森美半导体身为应用于高能效电子产品的首要高性能硅方案供应商,提供应用于智能电表各个功能模块的丰富解决方案,如PLC 调制解调器和线路驱动器、放大器、稳压、监控、电压保护、温度传感器、实时时钟、存储器、LCD 背光、I/O 接口、智能卡接口和I/O 扩展器等。
其中,就电源及电源管理模块(参见提供高能效及低待机能耗的AC-DC开关稳压器如表1 所示,在交流-直流电源转换部分,可以选用安森美半导体的一系列开关稳压器,如适合低功率应用的NCP1010/1/2/3/4 自供电单片开关稳压器、适合中等功率应用的NCP1027 高压单片开关稳压器,以及高压门控开关稳压器NCP1050/1/2/3/4/5 等。
以NCP101x 为例,这系列器件集成了固定频率电流模式控制器及典型导通阻抗为11 或22 Ω的700 V MOSFET,提供构建强固及低成本开关电源所需的全部特性,包括软启动、频率抖动、短路保护、跳周期、最大峰值电流设定点及动态自供电(不需要辅助绕组)等。
在正常负载工作期间,NCP101x 以65、100 及130 kHz 中的某一频率开关;而当电流设定点降到低于某个给定值(如输出功率需求消失)时,NCP101x 自动进入所谓的跳周期模式(在此模式下跳除不需要的开关周期),从而提供极佳的轻载能效。
由于进入跳周期模。
安森美半导体推出四款新增补器件扩充功率因数控制器系列安森美半导体宣布扩增领先业内的功率因数校正(PFC)控制器系列,专为照明、电源适配器、ATX 电源、平板电视和其他电源应用而设计,这四款新器件可促进符合全球新兴能源效率和功率因数标准的高效电源开发。
安森美半导体汽车与电源管理产品部高级副总裁兼总经理威廉思(AndyWilliams) 说:“这些新器件的推出再一次推升了安森美半导体在功率因数控制器领域的领导地位。
通过提供取代业内标准产品的更多性能、更新且更加创新的控制方法和能够节省高效开关电源设计时间与努力的额外功能,这四款新器件加强了我们现有的PFC 产品系列,而为了满足客户持续不断追求更高效电源管理的需求,我们也将持续开发能够帮助他们解决设计挑战的PFC 解决方案。
”器件NCP1605 是一款能够采定频非连续导电模式(DCM,DiscontinuousConductionMode)或临界导电模式(CRM,CriticalConductionMode)工作的强化型高电压和高效率待机模式功率因数控制器,这个器件集成了构筑稳固PFC 段电路的所有功能,NCP1605 可以采PF C 主控端方式工作,确保电源的第二段电路只有在安全情况下才会启动,另外,它还集成了跳周期能力,将待机能耗降到最低,采无铅SOIC-16 封装,NCP1605 每1,000 片预算批量单价为$1.07 美元。
NCP1606 系列为电子镇流器中预先转换,交流电适配器、平板电视以及其他低到中等容量,约达300W 离线转换器应用所设计的CRM 功率因数控制器,这些器件集成了可调整的过压保护,同时内置欠压保护。
NCP1606A 和NCP1606B 带来了完全兼容业内标准器件脚位的直接替代选择,其中NCP1606B 更通过提供更小过压保护电流和更低的电流感测临界值进一步降低功耗,器件采无铅SOIC-8 封装,每。
降低待机能耗并提高工作效率安森美双管齐下催生新一代节能
方案
黄秀玲
【期刊名称】《《电子测试》》
【年(卷),期】2004(000)009
【摘要】随着工业发展、科技进步,人们从生活到工作都会使用到各种电器,而能源保护也逐渐成为全球性的议题.欧美、日本已率先制订各种相关法规,国内的环保意识近年来也逐渐抬头,"节能"的方针被提上日程.对此,电源解决方案主要供货商安森美半导体紧随节能潮流,提出相应的解决方案.
【总页数】1页(P5)
【作者】黄秀玲
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.降低待机能耗并提高工作效率安森美双管齐下催生新一代节能方案 [J], 黄秀玲
2.安森美半导体致力于降低待机能耗 [J],
3.安森美半导体推出降低待机能耗的突破性电源产品 [J],
4.降低待机能耗,提高能源效率,安森美半导体不断的开拓与追求 [J], Johnnie
5.关断PFC+跳周期——安森美降低待机能耗新方案 [J], 牛虻
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
安森美半导体创新PFC控制方案如今,电源设计人员面临着诸多挑战,既要达到更高的能效目标,又要满足加快产品上市的要求。
就实现更高能效目标而言,电源设计不仅要顾及满载能效,而且需要评估10%、20%、50%及75%负载等条件下的能效。
电源设计人员还要面对其它不少挑战如新电源可能更易于滋生可听噪声、须增强可靠性及安全性及加快上市进程并缩短安全认证时间等。
应对高能效挑战的安森美半导体创新PFC 方案安森美半导体身为全球领先的高性能、高能效硅方案供应商,持续开发创新技术及产品,为市场提供丰富的电源半导体方案,其中就包括强大的PFC产品阵容及后续产品(图1),使电源设计人员能够不断地开发高能效的电源方案。
其中,安森美半导体最新推出的NCP1611 PFC 控制器采用创新的电流控制频率反走(Current Controlled Frequency Foldback,CCFF)方法驱动PFC 升压级,功率因数接近1,高驱动能力为-500 mA / +800 mA,Vcc 范围从9.5 V 到35 V,具有非闭锁和过压保护、电压检测、软起动和过流限制等功能。
图1:安森美半导体的PFC 产品阵容。
NCP1611 有源功率因数校正(PFC)控制器适用于AC-DC 适配器、平板电视及照明镇流器及其它中功率离线应用的升压预转换器。
该控制器采用正待批专利的CCFF 架构。
在这种模式下,当电感电流超过可编程值时,电路运行在CrM 模式下。
当电流低于这个预设水平,电流为零(null)时,NCP1611 可线性降低频率至大约20 kHz。
CCFF 可最大限度提高额定负载和轻负载效率。
特别是,可将待机损耗减少到最低限度。
该控制器具有一系列强大的保护功能,可妥善处理各种电源工作和故障条件。
NCP1611 拓展了传统CrM PFC 控制器的优势。
图2 是NCP1611 典型应用电路图。
为了提高电源能效及节能,世界各国包括中国都制定了针对电源能效的规范。
半导体是实现高能效电子产品的重要环节,可以提供满足全球市场相关规范的解决方案。
安森美半导体是其中的代表企业,其所提供的电源和适配器可实现高工作电源能效、低待机能耗及功率因数校正。
丰富的电源及电源适配器参考设计安森美半导体的电源解决方案涵盖了AC-DC电源及适配器和DC-DC电源,并提供了各种参考设计。
最典型的是为内部和外部电源提供的GreenPoint?参考设计。
这些开放式参考设计为高效电源设计提供了开发路线图,借助原理图、物料单、Gerber文件、设计说明、测试结果等文档,客户可快速进入市场。
该参考设计符合所有相关全球能效标准,提供了用一个设计进入全球市场的机遇。
以下一些参考设计和实例电路从多方面体现了安森美半导体电源方案的特色。
1) 用于310 W ATX电源的单芯片CCM PFC+LLC解决方案:采用NCP1910高性能CCM PFC+ LLC组合(Combo)控制器,符合80 PLUS®金级能效规范;集成了ON/OFF和电源正常(Power OK)信号操作,符合ATX12V规范;易于配置启动和关闭时序,以满足保持时间和掉电警告要求。
图1:310 W ATX电源用高性能单芯片CCM PFC+ LLC组合控制器2) 240 W一体式PC电源:用于高能效一体式PC电源的12 V、20 A开关电源(SMPS)采用NCP1605控制的频率钳位功率因数校正前端,NCP1397提供半桥谐振LLC控制,NCP4303提供次级端同步整流。
图2:240 W一体式PC电源3) 300 W超薄液晶电视电源参考设计:是一款电路板高度仅为8 mm的超薄液晶电视电源设计,使用NCP1631进行交错式频率钳位临界导电功率因数校正,NCP1053A集成开关稳压器提供低能耗待机状态(关闭模式下Pin <25 mW);高能效NCP1379准谐振反激式转换器为信号处理和音频放大器供电。
安森美半导体的电源和适配器方案
为了提高电源能效及节能,世界各国包括中国都制定了针对电源能效的规范。
半导体是实现高能效电子产品的重要环节,可以提供满足全球市场相关规范的解决方案。
安森美半导体是其中的代表企业,其所提供的电源和适配器可实现高工作电源能效、低待机能耗及功率因数校正。
丰富的电源及电源适配器参考设计
安森美半导体的电源解决方案涵盖了AC-DC 电源及适配器和DC-DC 电
源,并提供了各种参考设计。
最典型的是为内部和外部电源提供的GreenPoint
参考设计。
这些开放式参考设计为高效电源设计提供了开发路线图,借助原理图、物料单、Gerber 文件、设计说明、测试结果等文档,客户可快速进入市场。
该参考设计符合所有相关全球能效标准,提供了用一个设计进入全球市场的机遇。
以下一些参考设计和实例电路从多方面体现了安森美半导体电源方案的特色。
1) 用于310 W ATX 电源的单芯片CCM PFC+LLC 解决方案:采用
NCP1910 高性能CCM PFC+ LLC 组合(Combo)控制器,符合80 PLUS 金级能
效规范;集成了ON/OFF 和电源正常(Power OK)信号操作,符合ATX12V 规范;
易于配置启动和关闭时序,以满足保持时间和掉电警告要求。
图1:310 W ATX 电源用高性能单芯片CCM PFC+ LLC 组合控制器
2) 240 W 一体式PC 电源:用于高能效一体式PC 电源的12 V、20 A 开
关电源(SMPS)采用NCP1605 控制的频率钳位功率因数校正前端,NCP1397 提。
安森美半导体用于低功率应用的高能效AC-DC开关稳压器方案近年来,世界各国政府为了因应全球气候变暖,纷纷制定更严格的高能效法规与标准,提升电源能效,降低能耗,以期减轻对环境的压力。
安森美半导体身为全球领先的半导体供应商,积极推动高能效创新,提供宽广阵容的高能效电源产品及方案,涵盖从高集成度功率因数控制器、AC-DC 控制器、DC-DC 控制器,到分立MOSFET、整流器、IGBT 等,以及智能功率模块(IPM)和功率集成模块(PIM)等,用于计算机、消费(电视机、DVD、机顶盒、游戏机等)、白家电、电信、工业及LED 照明等重点应用,符合或超越各种能效规范。
本文重点围绕市场上的低功率应用,如消费类电器/白家电辅助电源、待机隔离电源、电表/智能电表电源、辅助电源、调制解调器/路由器AC-DC 适配器、低功率LED 照明、工业设备控制等,介绍安森美半导体涵盖2 W 到25 W功率范围的高能效AC-DC 开关稳压器方案。
安森美半导体提供一系列高能效固定频率脉宽调制(PWM)电流模式开关稳压器,包括:♦ NCP1010 及NCP1011,用于0 至5 W 应用;♦ NCP1012、NCP1013、NCP1014 和NCP1015,用于5 W 至10 W 应用; ♦ NCP1027 及NCP1028,用于5 W 至15 W 应用; vNCP1070、NCP1071、NCP1072、NCP1075、NCP1076 及NCP1077,用于3 W 至15 W 应用;♦ NCP1124、NCP1126 及NCP1129,用于10 W 至30 W 应用;♦ NCP1136,用于15 W 至20 W 应用。
其中,NCP107x、NCP112x 及NCP1136 是新的开关稳压器产品,也是本文探讨重点。
这些产品中,NCP107x 集成了700 V 高压MOSFET 开关,。
安森美半导体全新sic MOSFET方案NTHL020N120SC1谈起半导体,我们很容易联想到硅、锗、砷化镓等半导体材料,由于他们突出的电子性能,目前已经成为非常受欢迎的电子电力材料,像我们经常接触的二极管,就是半导体的应用之一。
在互联网、物联网迅猛发展的新时代,节能高效成为技术革新的主流方向,半导体的需求日益凸显。
日前安森美半导体新推出了一种sic半导体材料,并创建了最低RDSon的sic MOSFET之一,助力产能翻新、高效升级。
安森美1200V,20mΩN沟道SiC MOSFET NTHL020N120SC1的设计旨在在1200V的阻断电压(VDSS)下,提供极低的导通损耗,此外,它被设计为以低内部门极电阻(Rg =1.81Ω)和低输出电容(Coss = 260pF)快速驱动,使用更加便利。
NTHL020N120SC1拥有强大的氧化物性能(VGS额定值为+25V/-15V),无Vth漂移,无体二极管漂移,搭载了高开关速度,更将具有dv/dt控制的平滑门极驱动以及强大的体二极管用于硬开关,这样一来,1200V SiC MOSFET器件运行快、极大程度的减少了开关和导通损耗、强固耐用、具有超过100V/ns的快速瞬态抗扰度,它可以轻松满足或超越大多数客户的规格,在市场上非常有竞争力。
SiC具有比硅高10倍的介电击穿场强,高2倍的电子饱和速率,高3倍的导热率,不仅可以降低功率损耗,还能提高功率密度、工作频率,更重要的是,用sic为材料的话,可以极大程度减少成本和系统尺寸,很多消费者都逐渐倾向sic的使用,在未来,它的发展道路将更加宽阔。
安森美半导体中高功率照明LED驱动器方案LED的诸多优点已经使其逐步取代白炽灯、荧光灯等传统光源,在小功率应用上越来越多地出现在我们日常工作生活中,而在我们传统定义的20至400瓦的中高功率照明范围内,荧光灯、高强度气体放电灯还是主流。
但随着大功率LED产品的不断推陈出新,模块化的LED灯条、大阵列LED等产品的出现,公路、体育馆、户外大型设施等需要大功率照明的应用场景中也越来越多出现LED产品的身影。
LED照明电路相对设计简单、能集成控制、可方便实现调光、能有效降低电力消耗,所以在强调智能、绿色照明的今天,中高功率LED产品逐步替代高强度气体放电灯(HID)等传统光源已经是大势所趋。
但我们也看到模块化的LED灯条和阵列对电源驱动的要求不尽相同,如何为中高功率LED照明产品提供可靠、高效、灵活的驱动电源方案是设计人员常面临的挑战。
安森美半导体积极推动高能效创新,充分利用在电源领域的丰富经验,提供应用于LED照明不同的领域。
而针对中大功率LED照明应用的不同需求,安森美半导体提供功率因数校正(PFC)控制器、准谐振及固定频率的反激控制器和开关稳压器、集成MOS的降压控制器、半桥驱动及LLC控制器、次级端控制器、集成PFC及PWM的组合控制器等多种控制器及其方案等,以满足不同电路拓扑设计的不同需求。
单段式功率因数校正(PFC)方案功率因数校正(PFC)可有效改善高谐波分量给电源线、断路开关、电力设施带来的压力。
PFC控制器一般可以分为单段式和多段式(常见两段式)两种结构。
单段式(如图1所示)可直接电流驱动,只需单个开关及磁性元件,缺点则是100/120Hz纹波,MOSFET应力更大,占空比更大,功率限制在100-150W。
图1.单段式PFC结构示意图典型的单段式PFC LED驱动方案有如安森美半导体的NCL30000。
这器件使用临界导电模式(CrM)反激架构,以单段式拓扑结构提供高功率因数设计。
安森美半导体基于NCL30000构建的25 W高功率因数单段式LED驱动器参考设计接受90-305Vac宽输入电压范围,能。
安森美推动电源适配器向超高密度、轻巧、高频率发展王颖【期刊名称】《中国电子商情·基础电子》【年(卷),期】2018(000)011【总页数】2页(P24-25)【作者】王颖【作者单位】【正文语种】中文随着笔记本电脑和手机等便携式设备向着智能、轻薄不断演进,提供更多电力以更快充电和为大型电子设备供电的需求也迅速增加,而且新一代USB Type-C的广泛应用以及功率密度高于20W/inch3的要求,都对便携式设备电源适配器提出了更高的挑战。
作为全球领先的半导体供应商,安森美一直在电源管理领域不断推陈出新,安森美半导体模拟方案部交流-直流电源管理高级市场推广经理蒋家亮介绍:“电源适配器需要一个改朝换代的机会,如何提高能效,包括10% 负载能效和平均能效;如何做到更高功率密度及易散热管理;如何在做好抗电磁干扰(EMI)性能的同时保持器件数少;如何能涵盖广泛的充电应用,从手机到笔记本电脑等,如何具有更高的性价比,这都是电源适配器面临的关键挑战。
面对这些挑战,安森美为客户提供了创新的超高密度解决方案,包括NCP1568自适应有源钳位反激控制器和NCP51530高性能700V半桥驱动器。
”安森美半导体模拟方案部交流-直流电源管理高级市场推广经理蒋家亮传统的反激拓扑结构虽然经过验证,但用于高频工作时会出现变压器漏电、Mosfet损耗和产生高频EMI 等问题,所以有源钳位反激结构(ACF)成为必需。
ACF 拓扑结构的优点在于,FET零电压开关及固定的开关频率,导致高开关频率, 提升能效和EMI性能。
软增加次级端电流,有利于EMI性能。
干净的漏极波形,无任何振铃,因为循环使用漏电,因而能效更佳,并具有更好的EMI性能;单端拓扑结构具有比LLC相对简单的磁设计和次级端单开关/二极管。
这些优点保证了ACF 拓扑结构做到高频的同时,实现较低的EMI性能,并保持非常好的能效,显著增加功率密度。
NCP1568自适应有源钳位反激控制器是一款高度集成的 AC-DC 脉宽调制(PWM) 控制器,采用 ACF 拓扑结构,控制模式采用自适应零电压开关 (ZVS)频率调制,支持可变的Vout,优化 USB-PD和快速充电的实施,用于要求高功率密度和高能效的高频应用 (高达1 MHz)。
安森美半导体——超佳电源抑制比PSRR方案实现高效低能耗射频(RF)收发器、Wi-Fi模块和光学图像传感器等应用对开关稳压器产生的噪声或残留交流纹波较敏感,半导体行业领袖安森美半导体最近推出的超高电源抑制比(PSRR)低压降(LDO) 稳压器系列NCP16x及汽车变体器件NCV81x,实现超低噪声,是用于这类应用的理想电源管理方案。
首先来科普一下什么叫PSRR,它是电源抑制比的简称。
由于输入电压的快速变化无法通过控制回路完全过滤,于是输入电压的变化会一定程度地反映在输出电压中,该参数称为电源抑制比(PSRR),且通常是频变参数。
一些制造商标示的PSRR 为负数,有些则为正数。
一般而言,PSRR 绝对值越高,从输入到输出的传输干扰信号就越少。
通常情况下,受到干扰的输入电压会以mV 或更低的单位级别传输至输出端。
所以在安森美半导体的产品设计中,十分重视电源抑制比PSRR,以期达到输出电压的稳定和精确。
最近,安森美半导体新的NCP16x 系列,为各种不同应用的图像传感器提供干净清晰的电源方案,如手机和监控摄像头。
该系列还用以调节干净清晰的模拟信号,这是无线传输应用如WiFi、Zigbee或窄带物联网(NB-IoT)所需的。
符合AEC-Q100车规的汽车变体器件NCV81x,包括NCV8160、NCV8161和NCV8163三款器件,在汽车方案中提供更好的性能,如汽车先进驾驶辅助系统(ADAS) 图像传感器模块、便携式设备和包括802.11ad WiGig和WLAN 的无线应用。
新器件系列采用了一种新的专利架构来实现超高的PSRR 性能,并扩展了安森美半导体在这一领域的领先地位,在宽频率范围(10 kHz 至100 kHz)提供高PSRR 对于终端应用性能非常重要。
例如,在ADAS相机的图像传感器应用中,NCV8163通过滤除电源噪声来改善图像质量,避免电源噪声损坏施加到像素的电压信号。
在无线应用中,如WiGig802.11ad,NCP167既具备超高PSRR 又有超低噪声,确保系统的每比特供电能效能通过提供干净的电源来实现。
安森美半导体携手伟诠电子推出全新世界级的高能效、高密度USB PD电源适配器方案NCP1568是一款高度集成的AC-DC脉宽调制()控制器,采纳ACF拓扑结构,包含零电压开关(ZVS),用于要求高功率密度和高能效的高频应用(高达1 MHz)。
它能够无缝过渡到非延续导电模式(DCM),提高轻载条件下的能效,使待机功耗低于30毫瓦(mW),符合全球能效监管标准。
自适应ZVS频率调制提供可变输出电压,优化USB-PD和迅速充电的实施。
可用法阅历证的超结FET或高性能氮化镓(GaN)FET 的ACF拓扑结构,外部器件更少,实现更高密度设计。
NCP1568采纳小型TSSOP-16封装,具有多重庇护功能。
静音跳动功能消退工作时的可闻噪声,这是室内电源适配器应用的一个基本需求。
NCP51530是700伏(V)高频率、高边与低边驱动器,可挺直驱动高性能电源应用中的两个N沟道功率。
其特点是迅速的动态响应,30纳秒(ns)的传扬延迟适合高频工作,而5 ns的传扬延迟匹配确保率先市场的能效性能。
NCP51530提供十分强固的计划,不易受dv/dt(高达50 V/ns)和负瞬态的影响。
伟诠的USB PD控制器WT6615F支持USB PD 3.0规范和QC 3.0,用于USB Type-C DFP下行端口(源)充电应用,通过集成USB PD基带物理层、Type-C检测、并联稳压器、电压和检测、负载开关的MOSFET控制器和8位微处理器,最大限度地削减外部元件数,实现小形状和低物料单(BOM)成本,支持3 V至30 V的宽工作电压范围,无需外部,多次可编程的ROM可用于编辑程序代码及用户配置数据。
两款计划都集成全面的庇护特性,包括自适应输出过压庇护、欠压庇护、过流庇护、短路庇护、电缆压降补偿、ACF开环庇护等,在实现高能效和高功率密度的同时确保高牢靠性。
能效和性能测试按照最新的COC V5 Tier 2标准,待机功耗、平均能效和10%负载能效需达到以下规格。
如今,对能源效率的需求影响着自动化的所有领域。
这包括各种白色家电,它们是在家庭自动化概念与如今完全不同的时代构想出来的。
几十年前,当我们开始依赖这些设备时,能源的经济和环境成本没有消费者便利性那么重要,但这种不平衡最近发生了改变,如今人们正在努力加以解决。
尽管制造商尽了最大努力,但许多白色家电仍旧常常需要大量能源才能实现自身功能,包括加热水或空气(电烧水壶、烤箱、淋浴器、洗衣机)、冷却空气或其他流体(冰箱)、对流加热(烤面包机和烤箱)或一般运动(洗衣机/烘干机和吸尘器的电动机)。
在消费环境下,这些设备的能耗都差不多以kW计算,是业主最大的电力成本来源。
除此之外,越来越多的消费类设备采用越来越复杂的控制功能或用户界面。
这些辅助功能本质上都是低功率应用,如传感器、显示屏和触控面板。
从实质上讲,使用旨在提供高电流的电源来为这些辅助功能供电会使效率变得很低,尤其是当这些功能需要在未使用主要功率密集型功能的情况下工作时。
这就提高了对辅助离线电源装置的需求,这种装置可以通过交流电源提供功率相对较低、不到40W(典型值)的直流电源。
这样做的主要目标就是在待机期间也可以尽可能高效地提供电源。
为实现这一目标,需要以最具成本、空间和能效优势的方式实现电源功能。
产品设计工程师还需要考虑白色家电的安全要求。
就电源而言,这通常要求采用隔离式解决方案,但在某些情况下,相关规范要求的电气隔离水平可通过物理设计来实现。
正因如此,市场对面向低功耗辅助离线电源应用空间的低功耗SMPS解决方案(隔离式和非隔离式)的需求不断增长。
完全集成的解决方案随着半导体制造工艺向更高集成度和更稳健方向发展,这一总趋势使得器件制造商能够开发出单芯片解决方案来实现离线功率转换。
通过将开关型MOSFET和控制电路集成至单个器件中,现在可以更加轻松地设计具有更高功率密度的开关型电源,从而提供出色的辅助电源,这类辅助电源不仅可以部署在白色家电的多个区域,而且还针对上文所述辅助功能所需的功率进行了优化。
安森美半导体内外部电源适配器最新解决方案如上所述,在输入功率小于75 W时,外部电源无需PFC,系统主要只是段,其结构暗示图1所示。
这种状况下,通常采纳的是反激式拓扑结构,适配器既能工作在固定频率(FF),也能工作在可变频率(VF)的控制器(特殊是就准谐振模式而言)。
在额定负载和轻载条件下,要同时实现较高能效,关键就在于要采纳能够按照负载情况调节工作模式的智能控制器。
图2:功率小于75 W的电源适配器架构针对这类应用,安森美推出了一系列的PWM控制器解决计划。
其中,就功率介于10 W至50 W范围的应用而言,可以采纳NCP1351和NCP1216等器件。
其中,NCP1351采纳固定导通时光、可变关闭时光模式控制技术,会在负载变低时降低开关频率,可以提供卓越的空载能耗,并在轻载条件下提供最佳的能效表现;当频率下降时,峰值电流逐渐下降到最大峰值电流的大约30%,能够避开发生机械共振,从而大幅消退可听噪声,并保持良好的待机能耗表现。
值得一提的是,安森美半导体推出了基于NCP1351的GreenPointTM 40 W打印机电源适配器参考设计。
这参考设计的待机能耗低于150 mW,而目前常用的40 W打印机在相像状况下能耗约为450 mW。
在额定负载条件下,该设计的能效高达85%;而其采纳的频率反走技术,也令其在高于2 W的轻载条件下能效高于80%。
除了NCP1351和NCP1216,安森美半导体还将推出NCP1217和NCP1380等新器件。
而在40 W至70 W的功率应用范围,也可采纳NCP1271、NCP1219和NCP1288等固定频率控制器(其中NCP1219和NCP1288为新产品,即将推出),还可采纳NCP1377、NCP1337和NCP1380等可变频率控制器。
除了PWM控制器,功率小于75 W的电源适配器中,还可采纳其它的众多安森美半导体器件。
如在反馈环节,可以采纳TL431、TLV431、NCP100和NCP4300(用于其次代恒流恒压适配器)等分流稳压器。
大幅优化离线电源轻载能效的安森美半导体创新PFC控
制方案
大幅优化离线电源轻载能效的安森美半导体创新PFC 控制方案
如今,电源设计人员面临着诸多挑战,既要达到更高的能效目标,又要满足
加快产品上市的要求。
就实现更高能效目标而言,电源设计不仅要顾及满载能
效,而且需要评估10%、20%、50%及75%负载等条件下的能效。
电源设计人
员还要面对其它不少挑战如新电源可能更易于滋生可听噪声、须增强可靠性及
安全性及加快上市进程并缩短安全认证时间等。
应对高能效挑战的安森美半导体创新PFC 方案
安森美半导体身为全球领先的高性能、高能效硅方案供应商,持续开发创新
技术及产品,为市场提供丰富的电源半导体方案,其中就包括强大的PFC 产品
阵容及后续产品(图1),使电源设计人员能够不断地开发高能效的电源方案。
其中,安森美半导体最新推出的NCP1611 PFC 控制器采用创新的电流控制频率
反走(Current Controlled Frequency Foldback,CCFF)方法驱动PFC 升压级,功率因数接近1,高驱动能力为-500 mA / +800 mA,Vcc 范围从9.5 V 到35 V,具有非闭锁和过压保护、电压检测、软起动和过流限制等功能。
图1:安森美半导体的PFC 产品阵容。
NCP1611 有源功率因数校正(PFC)控制器适用于AC-DC 适配器、平板电视及
照明镇流器及其它中功率离线应用的升压预转换器。
该控制器采用正待批专利
的CCFF 架构。
在这种模式下,当电感电流超过可编程值时,电路运行在CrM
模式下。
当电流低于这个预设水平,电流为零(null)时,NCP1611 可线性降低频
率至大约20 kHz。
CCFF 可最大限度提高额定负载和轻负载效率。
特别是,可。