最新的節(jié)能計劃要求待機功耗低于 75mW 和 100mW。一些行業(yè)領先的計劃正在獎勵將待機功耗保持在 30mW 以下的產(chǎn)品。在追求無后備電源的過程中,我們在哪里宣告勝利?
業(yè)界已經(jīng)確立,任何低于 5mW 的功率都被視為“零功率”待機損耗。該定義由國際電工委員會 (IEC) 62301 第 4.5 條提出。
在非常低的開關頻率下工作對于實現(xiàn)盡可能低的待機功耗至關重要。在切換脈沖之間,AC/DC 控制器進入休眠狀態(tài)。每次切換時,控制器都會喚醒足夠長的時間來監(jiān)控負載條件并確定它應該繼續(xù)運行的頻率。
如果在控制器休眠時發(fā)生負載階躍會發(fā)生什么?顯然,輸出電壓會下降,直到下一個開關事件,這可能是一個很長的時間。這將待機模式下控制器的最小開關頻率限制在 200Hz 左右,而不需要非常大的輸出電容器。在這個頻率下,待機功耗水平很容易保持在 20mW 以下。
要實現(xiàn)低于 5mW 的待機功耗水平,需要幾十赫茲的最小開關頻率。通過使用簡單的喚醒監(jiān)視器,主控制器可以在這些令人難以置信的低開關頻率下運行,而不會犧牲負載階躍響應。圖 1 顯示了一個簡化的示意圖。
圖 1:喚醒監(jiān)視器可實現(xiàn)極低的開關頻率,最大限度地減少待機功耗
喚醒監(jiān)視器位于變壓器的次級側并持續(xù)監(jiān)視輸出。一旦檢測到負載,喚醒 IC 會在短時間內(nèi)將變壓器次級繞組拉低,告訴初級側控制器立即喚醒并響應增加的負載需求。
UCC28730是一種隔離的反沖電源控制器,它使用主側繞組傳感提供精確的電壓和恒流調(diào)節(jié),消除了對光耦合器反饋電路的需要??刂破饕怨乳_關的不連續(xù)傳導模式工作,以最小化開關損耗。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,以在負載范圍內(nèi)提供高轉換效率??刂坡商峁┝藦V泛的輸出功率動態(tài)工作范圍,便于實現(xiàn)<5-mW備用功率。
在低功耗工作水平時,該設備具有電源管理功能,以降低開關頻率小于28 kHz時的設備工作電流。UCC28730包括脈寬調(diào)制器中的特性,以降低在基本開關頻率及其諧波處的電磁干擾峰值能量。通過一次側控制,實現(xiàn)了準確的電壓和電流調(diào)節(jié)、快速的動態(tài)響應和故障保護。一個完整的充電器解決方案可以實現(xiàn)與一個簡單的設計過程,低成本,低組件計數(shù)。
UCC24650是一款易于使用的二次側電壓監(jiān)視器,可定期測董其自身的VDD電壓。當相對上一讀數(shù)存在 3%浮動時,會向接收一次側穩(wěn)壓(PSR)控制器發(fā)送 喚故簽報倌號.該器件功耗較低,有助于在許多應用中實現(xiàn)小于5mW的零功耗待機損耗。
接地基準整流器上連接了一個內(nèi)部200V金屬氧化物半導體場效應晶冰管(MOSFET)開關,可向反激交壓器二次側繞組提供限流脈沖,從而將倌號耦合至一次側控制器。在檢測到控制器驅動的開關活動之前,將以 33kHz的頻率重復發(fā)送該信號。
相對浮動檢測功能可將電壓調(diào)節(jié)至5V與28V之間的任一電壓。喚醒警報功能可實現(xiàn)超低待機頻率,從而以最大限度降低開關損耗,并減小響應重載階躍所需的輸出電容。此監(jiān)視器與能夠檢測喚醒信號的控制器搭配使用,例如UCC28730 PSR反激控制器。UCC24650還提供了使能和禁用信號,可用于在無載條件下控制二次側電路,從而降低待機功耗。此類電路可以是同步整流控制器或繼電器驅動器等。
●特性
■具有出色的負載瞬態(tài)性能和零待機功耗
■實現(xiàn)最小輸出電容,以降低ΔV-OUT
■無需外部元件
■<50μA的器件電流補償(典型值)
■5V至28V輸出監(jiān)視能力
■3%電壓浮動檢測(專利申請中)
■200V喚醒開關
■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