TI 首款新型高性能LLC控制器突破低待機(jī)功耗

電子產(chǎn)品在我們生活中的使用率越來越高，隨之而來的是全球耗電量連年地增長。電量需求的增長，不僅僅是供給了工作中電子設(shè)備，同樣也供給了處于待機(jī)中的產(chǎn)品。也許大家想不到待機(jī)的設(shè)備消耗的電量相當(dāng)于50個(gè)大型發(fā)電廠的年發(fā)電總量。而對于每個(gè)家庭而言，家用電器的待機(jī)功耗通常占家庭總耗電量12%到18%，所以降低待機(jī)功耗迫在眉睫。對此，TI適時(shí)地推出了新型高性能LLC控制器系列中的首款產(chǎn)品——UCC256301。

TI大功率電源控制器應(yīng)用經(jīng)理唐華表示：“TI最新一代LLC控制器，它能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)界最低的待機(jī)功耗，同時(shí)使用這顆芯片的系統(tǒng)，可以得到優(yōu)異的空載效率，同時(shí)這顆芯片集成了高壓驅(qū)動(dòng)器，高壓起動(dòng)器還有對X電容放電的集成電路，使電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)變得非常地簡潔。”

(TI大功率電源控制器應(yīng)用經(jīng)理 唐華)

采用傳統(tǒng)LLC控制器的調(diào)制方式在輸出功率比較小的時(shí)候，開關(guān)頻率就出現(xiàn)增加到非常高的情況，而這將會增加開關(guān)損耗還有變壓器的磁極損耗以及驅(qū)動(dòng)損耗，影響輕載時(shí)的效率值。為了解決這個(gè)問題，TI新推出的LLC控制器UCC256301使用了Burst模式。在這種模式下，變換器輸出的功率小，環(huán)路的輸出會會隨之降低，當(dāng)它低到設(shè)定的關(guān)斷閾值時(shí)，MOS管將會徹底關(guān)斷。此時(shí)，能量就不會從輸入端流到輸出端，輸出電壓就會自動(dòng)下降，當(dāng)輸出電壓下降之后，環(huán)路的輸出開始上升。當(dāng)環(huán)路的輸出值超過開通閾值時(shí)，變換器又開始正常工作。所以這個(gè)變換器在輕載的時(shí)候會有比較長的一段時(shí)間處于沒有功耗的狀態(tài)，從而，提高輕載時(shí)候的效率值，降低待機(jī)功耗。

21IC小編了解到，使用UCC256301的電源系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)小于40毫瓦的待機(jī)功耗。通過超快的瞬態(tài)響應(yīng)和強(qiáng)大的故障保護(hù)功能使得該器件能在終端設(shè)備的使用壽命內(nèi)實(shí)現(xiàn)可靠運(yùn)行。UCC256301采用了TI專利技術(shù)——混合滯回控制，可以將瞬態(tài)響應(yīng)的速度提高10倍，從而減少20%的輸出電容，對系統(tǒng)的成本的降低，尺寸的變小，有很大的幫助?；旌蠝乜刂剖荰I新研發(fā)的一種控制方法，相對于傳統(tǒng)的頻率直接控制方法，通過使用混合滯回控制，可以使用環(huán)路輸出的控制量直接來控制變換器的輸入功率。以此來實(shí)現(xiàn)帶寬的提升，相對于傳統(tǒng)的方案，TI的帶寬可以提高10倍以上，所以瞬態(tài)響應(yīng)的速度也會提高10倍以上。

除了在性能上的卓越表現(xiàn)，在功能方面UCC256301依然沿襲了TI慣有的創(chuàng)造力。眾所周知，AC/DC的電源為了避免產(chǎn)生EMI干擾，通常都會使用X電容，但是X電容在電源和電網(wǎng)脫離之后，也會存儲一定的能量，導(dǎo)致在一段時(shí)間內(nèi)電容的輸入端口同樣存在著危險(xiǎn)電壓。為了解決這個(gè)問題，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)會在X電容兩端并聯(lián)放電電阻，但是這個(gè)電阻一直會和電網(wǎng)相連造成不必要的損耗。UCC256301內(nèi)部集成了X電容的放電MOS管，當(dāng)系統(tǒng)正常工作的時(shí)候，MOS管處于關(guān)斷狀態(tài)，因此，不會產(chǎn)生額外的損耗。當(dāng)它檢測到和電網(wǎng)脫離，就會導(dǎo)通MOS管，讓X電容的能量迅速卸放掉，避免危險(xiǎn)事件的發(fā)生。

除此以外，UCC256301內(nèi)置的高壓啟動(dòng)電路使得工程師在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中不再需要設(shè)計(jì)專用輔助電源電路。這顆芯片接到高壓輸入的時(shí)候，可以自動(dòng)完成起動(dòng)工作。并且，UCC256301控制器采用小外形集成電路(SOIC)-16封裝，所有的這些集成能都讓工程師的應(yīng)用更簡單，設(shè)計(jì)更簡潔。

同時(shí)，UCC256301還集成了例如自動(dòng)規(guī)避零電流開通的發(fā)生等豐富的故障保護(hù)功能，延長了系統(tǒng)的使用壽命。UCC256301可提供一種高性價(jià)比的系統(tǒng)解決方案來滿足各類AC/DC應(yīng)用嚴(yán)苛的能效標(biāo)準(zhǔn)，包括數(shù)字電視、游戲適配器、臺式電腦和筆記本電腦適配器以及電動(dòng)工具電池充電器。