號(hào)外！AC-DC適配器和USB PD充電器尺寸將可減50%

TI最新開發(fā)成功的UCC28780有源鉗位反激式控制器和UCC24612同步整流器控制器芯片組，工作頻率高達(dá)1MHz，可幫助將平板電腦、智能手機(jī)AC/DC適配器和USB type-c PD充電器的電源尺寸減少50%。而且，在滿載情況下可實(shí)現(xiàn)高達(dá)95%的效率，待機(jī)功耗小于40mW。

市場(chǎng)上主流的筆記本電腦體積正變得越來越小，智能手機(jī)的屏幕越來越大，與此同時(shí)，它們要求的功率卻越來越高，從而導(dǎo)致現(xiàn)在面臨一個(gè)問題，就是AC-DC電源適配器的體積越來越大，攜帶越來越不方便。這就給當(dāng)前市面上主流的準(zhǔn)諧振反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)帶來非常大的挑戰(zhàn)。

TI最新開發(fā)成功的業(yè)內(nèi)第一個(gè)有源鉗位反激式控制器解決方案能夠很好地克服準(zhǔn)諧振反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)帶來的挑戰(zhàn)，它可以從三個(gè)方面幫助縮小電源和充電器解決方案的尺寸。第一個(gè)是能夠把開關(guān)損耗降到最低的同時(shí)把EMI降下來。以適當(dāng)?shù)目刂沏Q位，實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)(ZVS)。第二個(gè)是提升效率，通過循環(huán)泄漏能量并將其傳遞到輸出端而不是損耗掉，實(shí)現(xiàn)高于傳統(tǒng)反激式轉(zhuǎn)換器的效率。第三點(diǎn)則是通過實(shí)現(xiàn)更高的功率密度，以更低的開關(guān)能耗使開關(guān)頻率更高，從而允許采用體積更小的無源元件。

這一芯片組由UCC28780有源鉗位反激式控制器和UCC24612高頻多模式同步整流器控制器構(gòu)成，兩個(gè)芯片加起來可實(shí)現(xiàn)一個(gè)非常高效率有源鉗位反激式方案，它的工作頻率高達(dá)1MHz，可幫助將AC/DC適配器和USB PD充電器的電源尺寸減半。對(duì)于需要在小尺寸解決方案中最大化充電效率的電池供電電子設(shè)備而言，TI新推出的bq25910 6A三級(jí)降壓電池充電器可在智能手機(jī)、平板電腦和電子銷售終端(EPOS)中將解決方案尺寸減小60%。

TI高壓電源解決方案副總裁Steve Lambouses表示：“消費(fèi)者希望以更小的尺寸實(shí)現(xiàn)更快速的充電，這些新解決方案不僅能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)，而且還能使設(shè)計(jì)人員以更低的功耗實(shí)現(xiàn)比之前更多的功能。”

德州儀器高電壓產(chǎn)品系統(tǒng)及應(yīng)用工程經(jīng)理John Stevens說：“UCC28780是業(yè)界第一個(gè)量產(chǎn)的有源鉗位反激式控制器，UCC24612則是第一個(gè)針對(duì)有源鉗位反激式拓?fù)涞耐秸骺刂破鳌Ｎ覀兺ㄟ^一個(gè)非常高智能的方案來控制開關(guān)，能達(dá)到很高的效率，超過CoC Tier2和DoE Level VI 這些非常重要的效率標(biāo)準(zhǔn)。”

UCC28780同時(shí)支持氮化鎵(GaN)和硅(Si)FET，先進(jìn)的自適應(yīng)功能使有源鉗位反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)滿足現(xiàn)代效率標(biāo)準(zhǔn)要求。采用基于輸入和輸出條件改變操作的多模態(tài)控制，將UCC28780與UCC24612搭配后，可以在滿負(fù)載和輕負(fù)載條件下實(shí)現(xiàn)并保持高效率。

有源鉗位反激式解決方案的三大性能特色是：

· 功率密度提高一倍：該芯片組可在高達(dá)1MHz的頻率下實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行，與目前的解決方案相比，可將尺寸縮小50%，而且功率密度更高。

· 高效率：多模態(tài)控制在滿載情況下可實(shí)現(xiàn)高達(dá)95%的效率，待機(jī)功耗小于40mW，超過CoC Tier 2和美國能源部(DoE)VI級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于75W以上的設(shè)計(jì)，工程師還可以將芯片組與新款6引腳功率因數(shù)校正(PFC)控制器UCC28056進(jìn)行搭配。該控制器針對(duì)輕載效率和低待機(jī)功耗進(jìn)行了優(yōu)化，符合強(qiáng)制性國際電工技術(shù)委員會(huì)(IEC)61000-3-2 交流電流諧波限制規(guī)定。

· 簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)：通過使用自適應(yīng)零電壓開關(guān)(ZVS)控制等功能，工程師可以通過結(jié)合電阻設(shè)置和自整定控制器，輕松設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

John Stevens指出：“基于UCC28780和UCC24612芯片組實(shí)現(xiàn)的解決方案，能夠減少50%的占用空間，在滿負(fù)載情況下可以提供95%的效率。還有一個(gè)特點(diǎn)是待機(jī)功耗小于40mW，可以在全世界每一個(gè)地方都符合該地區(qū)的待機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在中國也非常重視節(jié)能，這是一個(gè)很重要的性能指標(biāo)。”

配合這一芯片組，TI還推出了一款新的PFC控制器UCC28056，以幫助工程師的設(shè)計(jì)達(dá)到最高效率、最低待機(jī)功耗以及簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。UCC28056有最好的效率，在輕載的時(shí)候，10%的輕載還可以到90%以上的效果。待機(jī)功耗也非常低，只有25mW，允許將PFC永遠(yuǎn)打開。

John Stevens說：“以往的設(shè)計(jì)，在輕載或待機(jī)時(shí)PFC是斷掉的，UCC28056則不需要，這是非常重要的功能。這個(gè)UCC28056跟我們今天主要介紹的UCC28780和UCC24612達(dá)成一個(gè)非常完美的組合，可以應(yīng)用在從小功率到中功率變壓器中。”

UCC28056的應(yīng)用市場(chǎng)非常廣，從數(shù)字電視、游戲臺(tái)式電腦、適配器到電動(dòng)工具以及其他AC/DC的應(yīng)用。TI可以提供整套的解決方案。

這是一個(gè)簡(jiǎn)單的線路，你可以看到UCC28056仿真的元器件非常細(xì)小，可以把整個(gè)系統(tǒng)做得更小型，不管是從小功率的應(yīng)用或者大功率的應(yīng)用里，TI有一整套非常高功率的系統(tǒng)可以支撐。

這是TI現(xiàn)在提供的評(píng)估板，相關(guān)的參考資料可以在TI的官網(wǎng)上下載。同時(shí)，TI還提供65w USB type-c的參考設(shè)計(jì)。這個(gè)參考設(shè)計(jì)可以達(dá)到30w/立方寸的功率密度，實(shí)現(xiàn)92%的峰值效率。

三級(jí)降壓電池充電器可實(shí)現(xiàn)更高的充電效率

采用創(chuàng)新的三級(jí)功率轉(zhuǎn)換技術(shù)，bq25910與傳統(tǒng)架構(gòu)相比，可顯著降低熱損耗，將充電速度提高50%。

· 小尺寸解決方案：bq25910集成了MOFSET和無損電流感測(cè)功能，可減少印刷電路板(PCB)空間，并允許設(shè)計(jì)人員使用小型0.33μH電感器，從而節(jié)省更多空間。

· 更快的充電速度：bq25910可以實(shí)現(xiàn)95%的充電效率，可在不到30分鐘的時(shí)間內(nèi)將標(biāo)準(zhǔn)智能手機(jī)電池從空電量充電至70%。

· 靈活的系統(tǒng)設(shè)計(jì)：即使將電池放置在系統(tǒng)充電器之外，差分電池電壓檢測(cè)線也可以通過繞過PCB中的寄生電阻實(shí)現(xiàn)快速充電，提供更精確的電壓測(cè)量。

封裝和供貨

所有這些新款器件現(xiàn)均有提供，封裝和評(píng)估模塊供貨情況如下表所列。