當(dāng)今社會(huì),,幾乎每個(gè)人都被各種各樣的電子設(shè)備包圍著,智能手機(jī),、PAD,、電腦,、Watch…… 而作為便攜電子產(chǎn)品必配品,為每個(gè)電子產(chǎn)品配備一個(gè)電源適配器也是最基本的操作,。這些電源適配器,,因額定功率、輸出電壓范圍,、接口規(guī)格的不同,,往往不能通用,或者即便能夠通用,,也無法達(dá)到最佳充電效果,。因此我們不得不忍受身邊充斥著如此多的電源適配器,有些還非常笨重,,生活變得雜亂無章,。
日前,安森美半導(dǎo)體在京舉辦媒體會(huì),,模擬方案部交流-直流電源管理高級(jí)市場(chǎng)推廣經(jīng)理蔣家亮詳細(xì)介紹了安森美的超高密度USB Type-C PD電源適配器解決方案,。該方案采用USB Type-C接口,不僅能涵蓋從手機(jī)到筆記本電腦的廣泛充電應(yīng)用,,還具備更高的能效,、功率密度和抗電磁干擾性??梢源蟠蟾纳莆覀兊某潆婓w驗(yàn),。
電源適配器的關(guān)鍵挑戰(zhàn)
蔣家亮詳細(xì)介紹了適配器市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。以手機(jī)充電器為例,,從1984年摩托羅拉第一款手機(jī)面世到現(xiàn)在手機(jī)的普及,,三十幾年的時(shí)間里,手機(jī)從以前的大而笨重,、功能簡(jiǎn)單發(fā)展為如今功能強(qiáng)大,、外觀美觀的智能手機(jī)。在這個(gè)變化的過程中,,不僅是手機(jī)本身,,與它相配套的手機(jī)充電器也在不斷的演進(jìn),從最初的大而笨重,、功率密度低,、充電時(shí)間長(zhǎng),逐步演變?yōu)槿缃竦男∏伸`活,、功率密度高,、可以短時(shí)快充。對(duì)于其他的便攜電子設(shè)備的電源適配器同樣如此。而且,,隨著人們對(duì)電子設(shè)備體積小,、多功能、待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)等使用要求的追求,,提供更多電力以更快充電和為大型電子設(shè)備供電的需求日益增加,。
概括來講,電源適配器方案面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)有:1,、更高的能效,;2、更高功率密度及易散熱管理;3,、抗電磁干擾性能好,,同時(shí)保持器件數(shù)少,;4,、能涵蓋廣泛的充電應(yīng)用,從手機(jī)到筆記本電腦等,;5,、高性價(jià)比。如何應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),,找到一種既能提高能效(其針對(duì)輕載使用情境),、同時(shí)又兼顧熱管理EMI特性的全覆蓋適配器創(chuàng)新解決方案是安森美努力追求的方向。
安森美USB PD電源適配器方案
安森美的USB PD高密度電源適配器方案為市場(chǎng)提供了新的選擇,,用于需要兼容USB供電(USB PD)或高通Quick Charge規(guī)格的筆記本電腦,、平板電腦和其他便攜式設(shè)備。該方案是一個(gè)65W符合USB-PD的適配器,,具有30W/in^3的功率密度,,以94.5%的峰值能效工作。其中最為核心的關(guān)鍵器件是自適應(yīng)有源鉗位反激控制器NCP1568和700V半橋驅(qū)動(dòng)器NCP51530,。
NCP1568是一款高度集成的自適應(yīng)有源鉗位反激控制器,,包含零電壓開關(guān)(ZVS),用于要求高功率密度和高能效的高頻應(yīng)用(高達(dá)1MHz),。此外,,NCP1568控制器可以應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)證的超結(jié)(SJ)FET或高性能氮化鎵(GaN)FET的ACF拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
通過包含高壓?jiǎn)?dòng),,一個(gè)基于NCP1568的方案只需少量外部元件,,降低待機(jī)能耗。此外,,工作的高頻率使無源元件尺寸得以縮減,,大幅提高功率密度。它能夠無縫過渡到非連續(xù)導(dǎo)電模式(DCM),進(jìn)一步提高輕載條件下的能效,,使待機(jī)功率水平低于30mW,。這也使電源設(shè)計(jì)人員能通過全球能效監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。自適應(yīng)ZVS頻率調(diào)制提供可變輸出電壓,,優(yōu)化USB-PD和快速充電的實(shí)施,。
NCP51530可直接驅(qū)動(dòng)高性能電源應(yīng)用中的兩個(gè)N溝道功率MOSFET,特點(diǎn)是快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng),。從信號(hào)到輸出,,延誤只有7ns,應(yīng)該算是目前全球跑得最快的半橋驅(qū)動(dòng)器,。而且它每個(gè)周期的爬升時(shí)間和下降時(shí)間也非常短,。NCP51530搭配NCP1568,由此完美實(shí)現(xiàn)了超高密度適配器方案,。