电源适配器中安森美半导体超低待机能耗方案

　　笔记本电脑、液晶显示器及打印机等产品都要使用AC-DC电源适配器作为供电电源。这些适配器长时间处于空载待机模式，而且用量巨大，但相当多现有产品的待机能耗较高，由此电能浪费也巨大。为了节省能耗，美国“能源之星”标准对这类外部电源(EPS)的空载能耗制定了明确要求，规定功率50 W以下的AC-DC EPS空载能耗不得超过0.3 W;50 W至250 W的AC-DC空载能耗不得超过0.5 W。目前市场上较佳性能的AC-DC适配器最佳空载能耗性能是30 mW左右。而安森美半导体NCP1246的空载能耗小于16 mW，利用NCP1246 + NCP4354实现的低待机能耗解决方案可超越“能源之星”的要求，适用于功率65 W的电源适配器，并能实现20 mW以下的极低待机能耗;NCP1254/5/49则是带峰值功率扩充的电流模式PWM控制器，用于打印机适配器，同样具有极低的空载待机能耗。

　　高压固定频率电流模式反激控制器的特性及应用

　　安森美半导体针对高压固定频率电流模式反激控制器包含NCP1246、NCP1247、NCP1248和NCP1240等器件。NCP1246/7/8均可通过光耦触发低功耗关闭模式。在正常工作期间，20 kΩ上拉电阻在FB引脚上提供250 μA偏置电流;在关闭模式期间，VFB(reg)为0 V，FB引脚另由小得多的5 μA电流源偏置。这些器件只需要极小的光耦电流来维持关闭模式。由于光耦的低电流传输比(CTR)，NCP4353/4使用150 μA电流来确保关闭模式可靠，见图1。

　　NCP1246是一款满足“能源之星”要求的初级端控制器。其特性包括频率反走、跳周期模式、高压启动、动态自供电(DSS)、输入欠压(BO)检测、有源X2电容放电、基于定时器的过功率保护(OPP)、频率抖动、严重故障时闩锁、自动恢复或闩锁选择的过流保护(OCP)，以及空载待机能耗< 30 mW。其市场及应用包括：AC适配器(笔记本电脑、液晶显示器和打印机)、开放式电源(DVD、STB)、离线电池充电器、消费类电子产品电源等。

　　NCP1247/48均为低待机功耗高压启动定频控制器，重要应用是笔记本电脑和打印机AC电源适配器，以及DVD、STB的开放式电源。NCP1247基于NCP1246，具有NCP1246的全部特性及更多特性，如延长维持时间(52ms)、更好的X2放电序列;延长连续门极驱动，改善高压引脚高低压OCP补偿，更适合于同步整流(SR)应用，为PLD测试提供新的输入欠压(BO)检测选择;还增加了70 Vac。NCP1248基于NCP1247，可提供NCP1247的全部特性及更多特性，消除了轻载期间的固定电流设定点，减小了FB引脚上的跳周期模式阈值。

　　NCP1240是一个低待机能耗高压启动定频控制器，即将于2014年第二季度提供样品，可用于英特尔Haswell CPU电源应用。这器件基于NCP1248，提供NCP1248的全部特性及更多特性，如双OCP、快速OCP定时器，以及2 ms软OCP定时器。

　　NCP124x系列是为空载和轻负载条件下最大限度地降低能耗而专门优化的。器件可动态自供电，内置了有源X2电容放电;可以进入省电休眠状态，提供输出电压打嗝模式;在轻负载条件下降低频率，并采用跳周期模式;省去了放电电阻，从而节省了电力及元件;在空载条件下显著降低了功耗，保持整个线路/负载范围内的高效率。

　　此外，在严重故障情况下，NCP124x可闭锁输入，允许直接连接NTC;基于定时器的保护可自动恢复或锁定;具有高压启动电路;在整个负载范围内软化EMI干扰的频率抖动;实现高达30 V的Vcc 操作。

　　值得一提的是，为了符合安规标准，AC-DC电源必须具备在拨出交流插头后不到1秒时间内将电磁干扰(EMI)滤波器X2输入电容放电的能力。为了符合此要求，常使用与电容并联的一串高阻抗电阻，但是，电阻型消耗源(drain)消耗约25 mW输入能耗，当考虑到空载输入能耗时，此25 mW能耗相对较大。安森美半导体的方案采用有源X2电容放电来检测断开交流连接状况，并通过开关触发电容放电。NCP124x的HV引脚包含了交流线路拨出检测器，如果定时器定时到期，输入即为直流，放电电路被触发，X2电容放电，见图2。