安森美半導(dǎo)體80 PLUS銀級能效255 W ATX電源參考設(shè)計概覽

　　電源架構(gòu)

　　總的來說，支持安森美半導(dǎo)體這第三代ATX平臺的半導(dǎo)體元器件包括NCP1654 PFC控制器、NCP1396 HB LLC控制器、NCP4302同步整流控制器、NCP1027待機(jī)控制器、NCP1587帶同步整流的DC-DC控制器，以及由NCP1587驅(qū)動的NTD4890單N溝道功率MOSFET。

　　1)初級端：PFC段

　　按電流工作特性來分，PFC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有多種，如非連續(xù)導(dǎo)電模式(DCM)、臨界導(dǎo)電模式(CrM)和連續(xù)導(dǎo)電模式(CCM)。在本參考設(shè)計所涉及的功率等級，首選CCM拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而NCP1654用于實現(xiàn)符合IEC61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)、固定頻率、峰值電流模式或平均電流模式的PFC升壓轉(zhuǎn)換器，而外圍元件極少。這PFC段為第二段的諧振半橋雙電感加單電容(HB LLC)轉(zhuǎn)換器NCP1396提供恒定的385 V輸出電壓。

　　2)初級端：HB LLC轉(zhuǎn)換器

　　HB LLC轉(zhuǎn)換器段的核心是NCP1396諧振模式控制器。這控制器采用專有的高壓技術(shù)，包含一顆“充當(dāng)啟動電路(bootstrapped)”的MOSFET驅(qū)動器用于半橋應(yīng)用，接受達(dá)600 V的大電壓。 這控制器提供多種保護(hù)特性，如立即關(guān)閉或基于定時器時間的關(guān)閉、輸入欠壓保護(hù)、光耦合器斷路檢測等，既提供了轉(zhuǎn)換器設(shè)計的安全性，也不會增加電路的復(fù)雜度。

　　3)次級端：同步整流

　　諧振HB LLC轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的12 V輸出采用專有的同步整流機(jī)制來整流，使用NCP4302和2顆外部單N溝道MOSFET。

　　4)次級端：DC-DC轉(zhuǎn)換段

　　直流-直流(DC-DC)轉(zhuǎn)換段采用兩顆相同的 DC-DC控制器來將12 V電壓向下轉(zhuǎn)換至+5 V、3.3 V及-12 V。所用的DC-DC控制器是低成本的脈寬調(diào)制(PWM)控制器NCP1587。這器件是采用極小型表面貼裝8引腳封裝的低壓同步降壓控制器。NCP1587能夠產(chǎn)生低至0.8 V的輸出電壓，提供1 A門極驅(qū)動器設(shè)計及內(nèi)部設(shè)定的275 kHz振蕩器。這門極驅(qū)動器其它提高能效的特性包括自適應(yīng)非交疊電路。NCP1587還集成了外部補(bǔ)償誤差變壓器及電容可編程軟啟動功能。保護(hù)特性包括可編程短路保護(hù)和欠壓鎖定。每個控制器都采用同步整流機(jī)制，各驅(qū)動兩顆NTD4809(30 V、58 A、單N溝道功率MOSFET)元件。-+5 V輸出軌使用小的分立轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生12 V輸出。

　　5)次級端：監(jiān)測及監(jiān)控段

　　在次級端，四路直流輸出+5 V、+3.3 V、+12 VA和+12 VB均采用專用監(jiān)控控制器來監(jiān)控，這控制器還提供過流保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)等功能，并產(chǎn)生功率良好(PG)邏輯信號。