有沒有想過充電器的功率水平如何不斷增加（例如利用 USB Type-C 標準），但尺寸仍然很小？在充電器兼作暖手器并變得不可靠之前，我們只能在密封的塑料盒內消散這么多的電量。你必須達到更高的效率。
除了對高效率的需求之外，更嚴格的標準將使?jié)M足效率要求更具挑戰(zhàn)性。歐洲行為準則（COC）有一項新標準將于2016年1月生效。如表1所示，15W低壓電源必須達到優(yōu)于81.8%的平均效率和優(yōu)于72.5%的10%效率額定功率。
表 1：低壓外部電源有源模式的能效標準
在充電器中，耗散最大功率的組件通常是輸出整流二極管。將 5V 手機充電器的效率提高 5% 或更多，或將 19.2V 筆記本電腦或超極本適配器的效率提高 2% 或更多的一種方法是用同步整流器 (SR) MOSFET 和控制器替換輸出二極管。
SR 控制器可以提高充電器的效率。TI 最近發(fā)布了具有超低待機電流的UCC24630 SR 控制器。
UCC24630SR控制器是一款高性能控制器和驅動器，面向用于二次側同步整流的N溝道MOSFET電源器件。
控制器和MOSFET組合構成了一個近似理想的二極管整流器。該解決方案不僅可直接降低整流器的功耗，同時憑借著效率的提高還能夠降低一次側的損耗。
UCC24630采用伏秒平衡控制方法并且不與MOSFET的漏極直接相連，因此在較寬的輸出電壓范圍內都是反激電源的理想選擇。SR驅動關斷閾值與MOSFETRDS(on)無關，這樣可優(yōu)化最長導通時間。另外，器件和布線電感所導致的二次側電流振鈴也不會影響SR關斷閾值。
UCC24630 SR 控制器可以最大限度地提高效率，并且對待機功耗的影響非常小。圖 1 顯示了UCC24630芯片的典型應用。
圖 1：使用 UCC24630 的典型反激式轉換器應用
同步整流通過用 IR 壓降代替二極管正向壓降，顯著提高了效率。為了從控制器中獲得最大收益，我們必須以最佳驅動電平和時序驅動 MOSFET。目前，大多數(shù) SR 控制器都根據(jù) VDS 電平感應原理來確定何時打開和關閉 SR MOSFET。兩種流行的 VDS 感應控制器會影響 SR 導通時間或次級電流導通期間 MOSFET 漏極到源極之間的電壓。第一種類型，固定閾值檢測，導致 MOSFET 提前關閉，尤其是在 R DSON較低的情況下MOSFET旨在改善傳導損耗。第二種類型，比例驅動，改善了導通時間，但犧牲了具有可變柵極驅動電壓的 MOSFET 上的更高電壓降。兩者都對 MOSFET R DSON敏感。
UCC24630的驅動器時序基于伏秒平衡原理，可在全驅動電壓下實現(xiàn) SR 的準確時序。關斷時序對 MOSFET R DSON不敏感。我們意識到使用較低 R DSON MOSFET 的好處，從而減少 SR MOSFET 中的傳導損耗。以 5V 15W 充電器和 3.5mΩ SR MOSFET R DSON為例，UCC24630 SR MOSFET 損耗比固定閾值 VDS 感應低約 10%，比比例驅動 VDS 感應 SR 控制器低 35%。
對于那些具有嚴格空載功耗要求、自動檢測低功耗工作模式和 110μA 的低待機模式電流的設計，負載影響極?。涸诘湫偷?5V 充電器上 <1mW。許多 SR 控制器消耗高達 1-2mA 的電流，這對于待機功率預算來說可能是一個很大的數(shù)額。在 19.4V 筆記本或超極本適配器中，這種 1-2mA 到 110μA 的差異轉化為 SR 控制器增加的 17 到 34mW 功率。
對于更高功率的適配器，許多設計以連續(xù)導通模式 (CCM) 運行反激式轉換器以提高效率。CCM 操作模式對 SR 控制器具有挑戰(zhàn)性，因為在初級側開關打開之前次級電流不會變?yōu)榱?。錯誤的時序可能導致初級側和次級側開關的交叉導通。UCC24630包括 CCM 死區(qū)時間控制，以確保 SR MOSFET 在初級開啟之前關閉，從而消除交叉?zhèn)鲗А?
新標準使得在充電器中實現(xiàn)效率標準變得更加困難，但使用 SR 控制器（例如UCC24630）可以滿足這些標準。對高效率的日益增長的要求如何改變了我們的設計方式？
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