電源提示：ACDC 手機(jī)和平板電腦充電器

很明顯，智能手機(jī)和平板電腦時(shí)代幾乎改變了每個(gè)人的生活。然而，電源設(shè)計(jì)人員可能是唯一注意到這些產(chǎn)品的制造商也徹底改變了 AC/DC 適配器的人。畢竟，沒有人愿意將他們的小型智能手機(jī)插入一個(gè)巨大的電源。

還記得十年前那些笨重的“充電器”嗎?

除了外形小巧之外，充電器還必須盡可能便宜和高效。

就在幾年前，我被要求為一家大型售后配件制造商設(shè)計(jì)一款 5 瓦智能手機(jī)充電器。我嘗試(未成功)使用我們的一種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、低成本(非常重要!)固定頻率控制器來設(shè)計(jì)充電器。結(jié)果證明，尺寸要求是我遇到的最少的問題。功耗(滿載和空載)和整體解決方案成本需要新型控制器。在最初的請(qǐng)求之后，其他類似的商機(jī)開始定期出現(xiàn)。在我放棄之前，只做了幾次失敗的嘗試。

值得慶幸的是，TI 在很多年前推出了 UCC28700/UCC28710 系列反激式控制器。最后，我擁有了設(shè)計(jì)交流/直流充電器所需的工具，該充電器在尺寸、效率和成本方面與現(xiàn)有充電器一樣好或更好。當(dāng)您使用專為您的應(yīng)用設(shè)計(jì)的控制器時(shí)，設(shè)計(jì)電源會(huì)容易得多。

反激式電源控制器的UCC28700-Q1提供恒壓(CV)和恒流(CC)輸出調(diào)節(jié)，無需使用光耦。該設(shè)備處理來自主電源開關(guān)和輔助反激繞組的信息，以精確控制輸出電壓和電流。低啟動(dòng)電流、動(dòng)態(tài)控制的工作狀態(tài)和定制的調(diào)制模式支持極低的待機(jī)功率，而不會(huì)犧牲啟動(dòng)時(shí)間或輸出瞬態(tài)響應(yīng)。

UCC28700-Q1中的控制算法允許運(yùn)行效率達(dá)到或超過適用標(biāo)準(zhǔn)。輸出驅(qū)動(dòng)器與MOSFET電源開關(guān)連接。帶谷值開關(guān)的不連續(xù)傳導(dǎo)模式(DCM)降低了開關(guān)損耗開關(guān)頻率和一次電流峰值幅度(FM和AM)的調(diào)制可在整個(gè)負(fù)載和線路范圍內(nèi)保持較高的轉(zhuǎn)換效率。

控制器的最大開關(guān)頻率為130 kHz，并始終保持對(duì)變壓器峰值一次電流的控制。保護(hù)功能有助于控制主要和次要部件的應(yīng)力。UCC28700-Q1允許對(duì)電纜補(bǔ)償水平進(jìn)行編程。

我迫切需要的這個(gè)零件系列的功能是：

· 準(zhǔn)諧振控制以提高效率

· 突發(fā)模式操作

· 低啟動(dòng)電流以實(shí)現(xiàn)最小的空載功耗

· 初級(jí)側(cè)調(diào)節(jié)，無需光耦合器，成本更低，尺寸更小

適配器的設(shè)計(jì)并不像看起來那么復(fù)雜。術(shù)語“充電器”有點(diǎn)用詞不當(dāng)，因?yàn)榭刂齐姵爻潆姷脑O(shè)備實(shí)際上位于手機(jī)或平板電腦內(nèi)部。AC/DC 充電器實(shí)際上只不過是一個(gè)在 USB 端口上輸出 5 伏電壓的電源。

訣竅是讓它變小。我花了很多設(shè)計(jì)時(shí)間在互聯(lián)網(wǎng)上“購買”輸入電容器、FET 和輸出電容器，它們盡可能小，同時(shí)滿足所有設(shè)計(jì)要求。

最大化效率不僅對(duì)于滿足最新的效率標(biāo)準(zhǔn)很重要，而且對(duì)于最小化尺寸也很重要。如果將 2.7W 的耗散放入 1 英寸的立方體內(nèi)，則外部環(huán)境溫度會(huì)升高 35 攝氏度。如果您的電源耗散比這更多，您將需要增加您的產(chǎn)品尺寸。這是準(zhǔn)諧振控制成為重要特征的另一個(gè)原因。

仔細(xì)選擇沒有太多損耗的廉價(jià) FET 至關(guān)重要。例如，在 PMP8363 中，我選擇了一個(gè) 3.5 歐姆 FET，它在經(jīng)銷商網(wǎng)站上的售價(jià)僅為 0.21 美元。這是一個(gè)很好的起始價(jià)格，大批量客戶應(yīng)該能夠通過直接購買獲得更低的價(jià)格。更好的是，這個(gè) FET 在最大負(fù)載下的功耗小于 0.25W。