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降低充電器和適配器無負載總功耗研究

作者: 時間:2013-09-07 來源:網絡 收藏
Vout Vtot

  其中Itot = Icc + Iref + Iopto

  而且,驅動一個光耦合器所需的電流Iopto 通常為1.5mA。

  這說明對于一個Vout = 20V, Iref = 7mA, Icc = 1.5mA,Iopto = 1.5mA的典型系統,二次側功耗(Pout)等于:

  Pout = (Vout Vtot) = (Vtot (Iref + Icc + Iopto)) = (20V (7mA + 1.5mA + 1.5mA)) = (20V 10mA) =200mW

  一次側功耗

  現在我們將注意力轉向一個典型應用的一次側,一個開關電源的一次側由若干個功能塊(例如:功率因數校正和脈寬調制)構成,每個集成塊都會提高器件的。但是,因一次側功能塊引起的條件下通常假定為80mW左右(因為的功率范圍在5W之內)。

  額定功效 是有關一次側總體功耗的關鍵系數,最高的額定功效大約50%。這就是說,將1mW的功率傳輸到二次側,在一次側需要2mW的功率。

  回到我們上面的方程式計算中,在條件下,如果我們在二次側需要200mW的功率,就必須在一次側產生400mW的功率,而且還需要80mW的電流驅動脈寬調制控制器。

  這個關系式表明,如果在二次側降低無負載功耗,那么,一次側將獲得兩倍的好處。

優化系統

  通常情況下,當一個人設計應用時,這個應用的無負載功耗目標就已經確定了。具體目標可能是500mW或300mW,但是,直到今天,無負載達到100mW似乎仍然是可望而不可及。

  在本節我們將看到三個實例系統:

  (a) 一個典型的二次配置,如圖1所示;這個系統采用一個通用二次集成電路,如ST的TSM103。

  (b) 一個先進的二次側電路圖(見圖3),這個結構采用一個集成電路,如ST內置自極化電壓基準器件的TSM1011。這個自極化電壓基準器件的集成取代了電阻器Rref,,從而消除了基準電流Iref。

  (c) 一個先進的二次側電路圖(見圖3),這個結構采用一個極其先進的集成電路 ST的 TSM1012,在無負載條件下,這個電路消耗電流僅150礎 。

  先進的二次側電路圖

  除考慮典型的二次側結構(圖1)和先進的二次側結構(圖3)外,現在市場上還有三種只需0.5mA的光耦合器。我們將會看到,使用這種光耦合器也能將功耗降到很低。

  下表列出了上面討論的三個系統中的每個系統的參數:

  從上表對比中我們不難看出,采用一個小功耗光耦合器配合TSM1012的系統,與一個典型的恒壓恒流二次側對比,前者的功耗經濟性接近80%。最重要的是,采用這個先進的系統,無負載功耗能夠降低到近100mW。

  



關鍵詞: 充電器 適配器 無負載 總功耗

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