電源提示：如何實(shí)現(xiàn)盡可能低的待機(jī)功耗？

最新的節(jié)能計(jì)劃要求待機(jī)功耗低于 75mW 和 100mW。一些行業(yè)領(lǐng)先的計(jì)劃正在獎(jiǎng)勵(lì)將待機(jī)功耗保持在 30mW 以下的產(chǎn)品。在追求無(wú)后備電源的過(guò)程中，我們?cè)谀睦镄鎰倮?

業(yè)界已經(jīng)確立，任何低于 5mW 的功率都被視為“零功率”待機(jī)損耗。該定義由國(guó)際電工委員會(huì) (IEC) 62301 第 4.5 條提出。

在非常低的開(kāi)關(guān)頻率下工作對(duì)于實(shí)現(xiàn)盡可能低的待機(jī)功耗至關(guān)重要。在切換脈沖之間，AC/DC 控制器進(jìn)入休眠狀態(tài)。每次切換時(shí)，控制器都會(huì)喚醒足夠長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)監(jiān)控負(fù)載條件并確定它應(yīng)該繼續(xù)運(yùn)行的頻率。

如果在控制器休眠時(shí)發(fā)生負(fù)載階躍會(huì)發(fā)生什么?顯然，輸出電壓會(huì)下降，直到下一個(gè)開(kāi)關(guān)事件，這可能是一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)間。這將待機(jī)模式下控制器的最小開(kāi)關(guān)頻率限制在 200Hz 左右，而不需要非常大的輸出電容器。在這個(gè)頻率下，待機(jī)功耗水平很容易保持在 20mW 以下。

要實(shí)現(xiàn)低于 5mW 的待機(jī)功耗水平，需要幾十赫茲的最小開(kāi)關(guān)頻率。通過(guò)使用簡(jiǎn)單的喚醒監(jiān)視器，主控制器可以在這些令人難以置信的低開(kāi)關(guān)頻率下運(yùn)行，而不會(huì)犧牲負(fù)載階躍響應(yīng)。圖 1 顯示了一個(gè)簡(jiǎn)化的示意圖。

圖 1：?jiǎn)拘驯O(jiān)視器可實(shí)現(xiàn)極低的開(kāi)關(guān)頻率，最大限度地減少待機(jī)功耗

喚醒監(jiān)視器位于變壓器的次級(jí)側(cè)并持續(xù)監(jiān)視輸出。一旦檢測(cè)到負(fù)載，喚醒 IC 會(huì)在短時(shí)間內(nèi)將變壓器次級(jí)繞組拉低，告訴初級(jí)側(cè)控制器立即喚醒并響應(yīng)增加的負(fù)載需求。

UCC28730是一種隔離的反沖電源控制器，它使用主側(cè)繞組傳感提供精確的電壓和恒流調(diào)節(jié)，消除了對(duì)光耦合器反饋電路的需要?？刂破饕怨乳_(kāi)關(guān)的不連續(xù)傳導(dǎo)模式工作，以最小化開(kāi)關(guān)損耗。該調(diào)制方案是頻率調(diào)制和一次峰值電流調(diào)制的組合，以在負(fù)載范圍內(nèi)提供高轉(zhuǎn)換效率。控制律提供了廣泛的輸出功率動(dòng)態(tài)工作范圍，便于實(shí)現(xiàn)<5-mW備用功率。

在低功耗工作水平時(shí)，該設(shè)備具有電源管理功能，以降低開(kāi)關(guān)頻率小于28 kHz時(shí)的設(shè)備工作電流。UCC28730包括脈寬調(diào)制器中的特性，以降低在基本開(kāi)關(guān)頻率及其諧波處的電磁干擾峰值能量。通過(guò)一次側(cè)控制，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確的電壓和電流調(diào)節(jié)、快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和故障保護(hù)。一個(gè)完整的充電器解決方案可以實(shí)現(xiàn)與一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)過(guò)程，低成本，低組件計(jì)數(shù)。

UCC24650是一款易于使用的二次側(cè)電壓監(jiān)視器，可定期測(cè)董其自身的VDD電壓。當(dāng)相對(duì)上一讀數(shù)存在 3%浮動(dòng)時(shí)，會(huì)向接收一次側(cè)穩(wěn)壓(PSR)控制器發(fā)送 喚故簽報(bào)倌號(hào).該器件功耗較低，有助于在許多應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)小于5mW的零功耗待機(jī)損耗。

接地基準(zhǔn)整流器上連接了一個(gè)內(nèi)部200V金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶冰管(MOSFET)開(kāi)關(guān)，可向反激交壓器二次側(cè)繞組提供限流脈沖，從而將倌號(hào)耦合至一次側(cè)控制器。在檢測(cè)到控制器驅(qū)動(dòng)的開(kāi)關(guān)活動(dòng)之前，將以 33kHz的頻率重復(fù)發(fā)送該信號(hào)。

相對(duì)浮動(dòng)檢測(cè)功能可將電壓調(diào)節(jié)至5V與28V之間的任一電壓。喚醒警報(bào)功能可實(shí)現(xiàn)超低待機(jī)頻率，從而以最大限度降低開(kāi)關(guān)損耗，并減小響應(yīng)重載階躍所需的輸出電容。此監(jiān)視器與能夠檢測(cè)喚醒信號(hào)的控制器搭配使用，例如UCC28730 PSR反激控制器。UCC24650還提供了使能和禁用信號(hào)，可用于在無(wú)載條件下控制二次側(cè)電路，從而降低待機(jī)功耗。此類電路可以是同步整流控制器或繼電器驅(qū)動(dòng)器等。

●特性

■具有出色的負(fù)載瞬態(tài)性能和零待機(jī)功耗

■實(shí)現(xiàn)最小輸出電容，以降低ΔV-OUT

■無(wú)需外部元件

■<50μA的器件電流補(bǔ)償(典型值)

■5V至28V輸出監(jiān)視能力

■3%電壓浮動(dòng)檢測(cè)(專利申請(qǐng)中)

■200V喚醒開(kāi)關(guān)

■可使能和禁用SR控制器、繼電器控制或其他輔助電路

■5引腳小外形尺寸晶體管(SOT)-23封裝