不單只是數(shù)據(jù)表 – 真實(shí)世界下的PC能效
作者：安森美
時(shí)間：2009-03-09
來(lái)源：電子產(chǎn)品世界
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安森美半導(dǎo)體考慮到這些問(wèn)題，所以開(kāi)發(fā)出公開(kāi)的高能效ATX電源參考設(shè)計(jì)，為臺(tái)式PC和服務(wù)器制造商提供在不同工作條件下與80 PLUS銀級(jí)、“能源之星”5.0版和CSCI第三階段能效標(biāo)準(zhǔn)一致的真實(shí)世界能效。同時(shí)，設(shè)計(jì)還得符合IEC61000-3-2與功率因數(shù)校正(PFC)相關(guān)的要求，并也涵蓋寬廣范圍的真實(shí)世界工作條件。
圖1：安森美半導(dǎo)體255 W ATX電源參考設(shè)計(jì)
圖1顯示安森美半導(dǎo)體相應(yīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)的GreenPoint? ATX參考設(shè)計(jì)的電路圖，這參考設(shè)計(jì)提供ATX電源的全部功能模塊，包括功率因數(shù)校正、開(kāi)關(guān)電源控制及穩(wěn)壓、后穩(wěn)壓和待機(jī)電源要求。
這新設(shè)計(jì)結(jié)合了多種半導(dǎo)體技術(shù)，而每種技術(shù)都經(jīng)過(guò)優(yōu)化，提供盡可能最高的性能/能耗比。
在交流電源輸入或初級(jí)端，安森美半導(dǎo)體的NCP1654連續(xù)導(dǎo)電模式(CCM)功率因數(shù)校正控制器減少了加入PFC功能所需要的元件數(shù)量，并提供強(qiáng)固、高性?xún)r(jià)比的前端，用于90至265 Vac的輸入電壓范圍。這PFC段提供恒定的385 V輸出電壓給次級(jí)段的諧振半橋雙電感加單電容(HB LLC)轉(zhuǎn)換器。這拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化能效，并將電磁干擾(EMI)信號(hào)減到最少。這諧振半橋LLC轉(zhuǎn)換器采用NCP1396構(gòu)建。得益于其專(zhuān)有的高壓技術(shù)，這轉(zhuǎn)換器包含用于半橋應(yīng)用的高端和低端驅(qū)動(dòng)器，接受達(dá)600 V的大(bulk)電壓。
在次級(jí)端，這架構(gòu)使用安森美半導(dǎo)體NCP4302控制器構(gòu)建的同步整流機(jī)制以產(chǎn)生12 V輸出。NCP4302特別為簡(jiǎn)化同步整流在開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用而設(shè)計(jì)，提升系統(tǒng)總能效2%至4%。除了同步整流控制，這器件還集成了TL431功能于一個(gè)精確分流穩(wěn)壓器內(nèi)，既減小電路板面積，也并降低系統(tǒng)成本。
這設(shè)計(jì)采用MBR20L45雙肖特基整流器，在工作時(shí)正向壓降極低，藉此進(jìn)一步減少電能損耗。
最后，這設(shè)計(jì)采用兩顆相同的直流-直流(DC-DC)控制器將12 V電壓向下轉(zhuǎn)換至+5 V、 +3.3 V和-12 V。這種DC-DC控制器是NCP1587，采用SOIC-8封裝的低壓同步降壓控制器。每個(gè)DC-DC控制器都采用同步整流機(jī)制驅(qū)動(dòng)2顆NTD4809N(30 V、58 A單N溝道功率MOSFET)。這MOSFET具有低導(dǎo)通阻抗(RDS(ON))將導(dǎo)電損耗減至最小，具低電容降低驅(qū)動(dòng)器損耗，還具優(yōu)化門(mén)電荷將開(kāi)關(guān)損耗減至最少。
此外，這設(shè)計(jì)中基于高集成度開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器NCP1027構(gòu)建的緊湊型反激轉(zhuǎn)換器，提供15 W待機(jī)功率給另一個(gè)隔離5 V輸入端。這器件內(nèi)含1顆700 V MOSFET，集成了專(zhuān)有的跳周期技術(shù)，提升輕載條件下的能效。
評(píng)論