有利的是,，安森美半導(dǎo)體推出了新的NCP1250/NCP1251固定頻率6引腳脈寬調(diào)制(PWM)反激控制器，極佳地滿足設(shè)計(jì)人員的需求,，使他們能夠開(kāi)發(fā)高性能,、高功率密度的電源轉(zhuǎn)換器，用于筆記本/上網(wǎng)本電源適配器,，并可用于DVD或機(jī)頂盒(STB)的低功率開(kāi)放式電源等應(yīng)用,。

筆記本電腦電源適配器要求

從大多數(shù)用戶的使用情況來(lái)看，筆記本電腦有相當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)會(huì)處在輕載或待機(jī)條件下,。與提高25%,、50%、75%或100%負(fù)載條件下的能效相比,，降低極低負(fù)載條件甚至是待機(jī)條件下的能耗及提升能效更具挑戰(zhàn)性,。這就要求電源控制器具備極佳的輕載或待機(jī)能耗性能。

此外,，用于筆記本的AC-DC適配器也要求具備以下幾種保護(hù)特性：

．短路保護(hù)(SCP)：必須能夠承受輸出持續(xù)短路而不會(huì)損壞,。當(dāng)故障消失時(shí),，適配器必須     能夠從保護(hù)模式下恢復(fù)，并重新提供額定功率,。

．過(guò)壓保護(hù)(OVP)：在環(huán)路被破壞的情況下,，如光耦合器損壞或TL431分壓網(wǎng)絡(luò)受到影    響，適配器必須立即停止工作,，并在用戶重新啟動(dòng)適配器前保持在此狀態(tài),。

．過(guò)溫保護(hù)(OTP)：如果適配器的溫度超過(guò)某個(gè)溫度值，適配器就存在損壞的風(fēng)險(xiǎn),。為了避免出現(xiàn)這種情況,，就需要使用熱傳感器來(lái)持續(xù)監(jiān)測(cè)溫度，并在溫度超過(guò)設(shè)計(jì)人員設(shè)定的限制值的情況下,，適配器就持續(xù)關(guān)閉,。當(dāng)用戶重新啟動(dòng)電源且溫度下降時(shí)，適配器復(fù)位,。

．過(guò)功率保護(hù)(OPP)：對(duì)某些電源而言,，重要的是在最壞條件下——如負(fù)載消耗的電流過(guò)大，最大輸出電流保持在受控狀態(tài),，而不會(huì)實(shí)際出現(xiàn)短路,。

NCP1250/1關(guān)鍵特性及功能解析

NCP1250/1是采用極小的6引腳TSOP封裝的固定頻率PWM控制器。除了尺寸極小,，還提供即便是其它更高端控制器可能都不具備的眾多優(yōu)勢(shì),。在最簡(jiǎn)單的應(yīng)用(5個(gè)功能引腳)中，NCP1250/1非常合適于設(shè)計(jì)緊湊,、保護(hù)功能減至最少的離線電源,。由于還有第6個(gè)多功能引腳可用(見(jiàn)圖1)，還能用于更高水準(zhǔn)應(yīng)用,，驅(qū)動(dòng)筆記本或上網(wǎng)本的AC-DC適配器,。而諸如非耗散性過(guò)功率保護(hù)等獨(dú)特功能，使NCP1250/1成為高性能,、高密度應(yīng)用的極佳選擇,。

圖1 CP1250典型應(yīng)用示例。

NCP1250/1采用峰值電流模式控制工作,，在轉(zhuǎn)換器提供額定功率時(shí)以固定頻率(65 kHz或100 kHz)開(kāi)關(guān),。NCP1250/1具有頻率反走功能，當(dāng)功率下降至額定值的約20%時(shí),，頻率通常就呈線性下降至26 kHz,，這時(shí)負(fù)載變得更輕。當(dāng)頻率下降完成時(shí),，器件就進(jìn)入跳周期模式,。這個(gè)功能使電源適配器在完整負(fù)載范圍下都能提供高能效，滿足注重能效性能特別是輸出負(fù)載較低時(shí)能效性能的設(shè)計(jì)人員的需求,。值得一提的是,，NCP1250/1即使在頻率反走模式下工作時(shí)，仍然保持低頻率抖動(dòng),，從而幫助自然地弱化電磁干擾(EMI)信號(hào),，即使是在轉(zhuǎn)換器并未提供滿額輸出功率時(shí)。

NCP1250/1提供幾乎所有必要的保護(hù)功能,，極佳地滿足上述AC-DC適配器要求,。NCP1250與NCP1251的唯一區(qū)別是NCP1251在Vcc引腳上提供集成OVP功能，而NCP1250并不在Vcc引腳上提供OVP功能,。下面我們將具體討論NCP1250/1的各項(xiàng)保護(hù)功能及其應(yīng)用,。

1)    短路保護(hù)

NCP1250/1通過(guò)監(jiān)測(cè)引腳4上的電流感測(cè)信號(hào)來(lái)確保提供短路保護(hù)。如果監(jiān)測(cè)到的最大峰值電流超過(guò)最大內(nèi)部電流設(shè)定點(diǎn)(0.8 V/Rsense)時(shí),，內(nèi)置的100 ms定時(shí)器就啟動(dòng),。如果電流感測(cè)信號(hào)下降到最大內(nèi)部電流設(shè)定點(diǎn)以下，定時(shí)器就復(fù)位,。如果定時(shí)器的100 ms計(jì)時(shí)周期完成,，表示故障已存在超過(guò)100 ms，所有驅(qū)動(dòng)脈沖立即停止,，控制器的電流消耗降至約1 mA,。值得一提的是，NCP1250和NCP1251均包含A版本和B版本,，其中A為自動(dòng)恢復(fù)版本,，即100 ms后自動(dòng)恢復(fù)，而B(niǎo)為完全閂鎖版本,。

2)    過(guò)功率保護(hù)

在應(yīng)用過(guò)功率保護(hù)方面,，傳統(tǒng)技術(shù)屬于耗散型OPP，因?yàn)樵诖龣C(jī)時(shí)OPP電路仍然工作,，使適配器的輕載及待機(jī)能效性能受到影響,。NCP1250/1使用獨(dú)特的非耗散型OPP方案，僅要求使用2顆電阻,，對(duì)輕載能效性能沒(méi)有影響,。

圖2 CP1250/1應(yīng)用非耗散型OPP，對(duì)輕載性能沒(méi)有影響,。

3)    過(guò)壓保護(hù)

如圖1所示,，電路中的光耦合器斷路或TL431分壓器網(wǎng)絡(luò)遭受嚴(yán)重漂移影響(或其某個(gè)電阻丟失或出現(xiàn)錯(cuò)誤值)時(shí)，輸出電壓就可能超出規(guī)定的限制值,，這就是過(guò)壓條件,。大多數(shù)情況下,，過(guò)壓條件可能對(duì)下行負(fù)載有害，適配器這時(shí)必須完全關(guān)斷,。NCP1250/1在OPP引腳上也集成了3 V參考比較器,，這比較器可用于多種功能，如OVP,。如果這OPP引腳電壓連續(xù)四次超過(guò)3 V,，就使控制器IC閂鎖保護(hù)。

此外,，如上所述,，NCP1251不同于NCP1250的是在Vcc引腳上還提供集成OVP功能，一旦Vcc超過(guò)25.5 V就閂鎖,，使控制器受到保護(hù),。

4)    過(guò)溫保護(hù)

在眾多設(shè)計(jì)中，必須保護(hù)適配器免受熱失控(如適配器殼體內(nèi)溫度超過(guò)特定值)影響,。我們可以通過(guò)跟齊納二極管(D10)串聯(lián)一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)(NTC)電阻(R14)來(lái)應(yīng)用簡(jiǎn)單的OTP(如圖3所示),。當(dāng)溫度升高時(shí)，NTC電阻開(kāi)始下降,，并升高引腳3的電壓,。當(dāng)引腳3的電壓電平達(dá)到3 V時(shí)，器件就簡(jiǎn)單地閂鎖,，并要求復(fù)位,，然后重啟。

圖3 用OPP網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單地應(yīng)用OTP,。

采用NCP1250設(shè)計(jì)65 W適配器示例

安森美半導(dǎo)體基于NCP1250控制器設(shè)計(jì)了19 V/65 W演示電路板,。此設(shè)計(jì)中額定輸出電流為3.2 A，并提供過(guò)功率保護(hù)(3.8 A@100 Vac,，4.1 A@265 Vac),、過(guò)溫保護(hù)及Vcc引腳上過(guò)壓保護(hù)，參見(jiàn)圖4 (a)及(b),。

圖4(a)：基于NCP1250的19 V/65 W適配器電路圖

圖4(b)：基于NCP1250的65 W電源適配器演示電路板

有關(guān)此65 W演示電路板的具體設(shè)計(jì),，包括元件選擇及相關(guān)計(jì)算，參見(jiàn)參考資料2,。除了此65 W演示板,，安森美半導(dǎo)體還提供12 V/3.3 A輸出的40 W演示板，同樣提供過(guò)功率保護(hù),、過(guò)溫保護(hù)及VCC引腳上過(guò)壓保護(hù)功能,。

能效測(cè)試結(jié)果

65 W演示電路板(含1.2 m長(zhǎng)線纜)在25%、50%、75%及100%等常見(jiàn)負(fù)載條件下均呈現(xiàn)出較高的能效(見(jiàn)表1),，如在230 Vrms條件下的平均能效高達(dá)88.67%,。此外，這演示電路板在空載時(shí)的能效性能也極佳,，僅消耗40 mW的功率,。而由于頻率反走技術(shù)及跳周期模式的使用，輕載能效也極佳,，如在230 Vrms條件下，輸出0.5 W,、0.6 W及0.7 W功率時(shí)的輸入功率分別僅為0.74 W,、0.86 W和0.98 W。

表1 于NCP1250的65 W演電源適配器演示板能效測(cè)試結(jié)果,。

40 W演示電路板在115 Vrms和230 Vrms條件下測(cè)得的平均能效分別為87.8%和87.2%(針對(duì)的是負(fù)載施加在電路板連接器的情況),，100 Vrms和230 Vrms條件空載輸入功率分別為33 mW和75 mW，同樣提供高能效和低能耗,。

總結(jié)   

NCP1250/1集成了應(yīng)用高密度電源適配器所需的關(guān)鍵特性,，如非耗散型過(guò)功率保護(hù)、能夠應(yīng)用過(guò)溫保護(hù),、小封裝(TSOP6)及Vcc引腳過(guò)壓保護(hù)(OVP)(僅NCP1251)等,。NCP1250/1在提供高工作能效的同時(shí)，通過(guò)采用頻率反走技術(shù)及跳周期模式,，在輕載或待機(jī)模式下的能耗極低,，從而能夠在完整負(fù)載范圍內(nèi)提供高能效。此外,，NCP1250/1采用頻率抖動(dòng)技術(shù),，即使是在頻率反走期間，也將EMI降至最低,，從而提供極佳的EMI性能,。基于NCP1250的65 W適配器演示電路板測(cè)試證實(shí)明了這器件在完整負(fù)載范圍下的高能效性能,?？蛻衾肗CP1250/1控制器可以開(kāi)發(fā)出用于筆記本電腦或上網(wǎng)本的高性能適配器。