设计

安森美推出超高密度适配器方案 推动电源适配器小型高频化发展

作者:张心怡来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2018-11-02 18:40我要评论

    随着手机等智能设备越来越轻便,电源适配器的小型化、高频化也成为重要的发展方向。而USB-type C的普及,让手机、电脑等设备共用一个充电电源成为可能,这也意味着电源适配器需要更大的功率密度和更灵活的功率输出。上周,安森美半导体举办了以高密度USB Type-C PD电源适配器方案为主题的媒体交流会,对有源钳位反激拓扑如何解决适配器面临的关键挑战进行探讨。

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图注: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

    更高的能效、更高的功率、更小的体积,已经成为适配器的演变方向。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指出,跑高密度,可以缩减变压器体积,使适配器小型化成为可能。但是,适配器变小,意味着将元器件压缩在更加紧密的空间里。如何提升抗电磁干扰性能、降低器件数量、降低电源开关和转换过程中的能量损耗,是高密度适配器必须攻克的难关。

   传统的反激拓扑架构易发生变压器漏电,Mosfet损耗,产生的电磁干扰会影响周围元器件。而安森美半导体采用的自适应有源钳位反激拓扑,能做到零电压开关,将产生电磁干扰的能量传递到二极管,实现再利用。

    这种拓扑结构的主要特性有:1. 自适应零电压开关,功率随输出电压变化,适应不同充电应用的能效需求;2.实现从ACF(有源钳位)和DCM(非连续通道模式)的无缝过渡,待机功耗小于30mW,静音跳跃消除可闻噪音;3. 高压启动,集成高压开关节点检测以优化自适应开关,内置欠压和X2放电。据悉,安森美半导体的AC-DC方案能够使适配器尺寸减半。

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    目前,安森美根据不同场景的开关技术方案,推出了NCP12601、NCP1342、NCP1568三种适配器方案,分别面向普通密度、高密度、超高密度需求。对于高密度及超高密度是否会推高适配器成本,蒋家亮表示,变压器大概占电源方案价格的1/3,变压器体积的缩小可以省掉一些成本,但可能增加购买IC的费用。从长远来看,变压器能够降的成本不多,IC的价钱还有进一步下滑的空间。

    除了缩小变压器,还可以将电容等其他元件变得更小,并通过提升产量降低总成本。蒋家亮介绍,传统适配器方案频率低,电容体积相对大,更容易发热,也会产生可靠性、稳定性的问题。如果跑高频,电容变小,频率提高,对于电容来说是更理想的状态。   

    随着软硬件设备的创新升级,手机、计算机承担的功能和计算任务也越来越复杂。对更高电力、更大功率密度的追求,将成为电源适配器演进的驱动力。安森美有源钳位反激拓扑弹性灵活、覆盖面广的特性,与下一代笔记本、手机有着良好的适配性。

    安森美预测,自适应开关、死区时间,可配置的ACF/DCM转换,显著增加功率密度,支持100W USB供电,是适配器的演进方向。蒋家亮表示,结合USB Type-C PD的发展方向,安森美希望进一步提升电源适配器的覆盖广度,配合当下新一代的笔记本、手机,做更酷的适配器。


责任编辑:张心怡

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