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TI 首款新型高性能LLC控制器突破低待机功耗

时间:2017-11-22 来源:21ic 作者:蒋思莹

电子产品在我们生活中的使用率越来越高,随之而来的是全球耗电量连年地增长。电量需求的增长,不仅仅是供给了工作中电子设备,同样也供给了处于待机中的产品。也许大家想不到待机的设备消耗的电量相当于50个大型发电厂的年发电总量。而对于每个家庭而言,家用电器的待机功耗通常占家庭总耗电量12%到18%,所以降低待机功耗迫在眉睫。对此,TI适时地推出了新型高性能LLC控制器系列中的首款产品——UCC256301。

 

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TI大功率电源控制器应用经理唐华表示:“TI最新一代LLC控制器,它能够实现业界最低的待机功耗,同时使用这颗芯片的系统,可以得到优异的空载效率,同时这颗芯片集成了高压驱动器,高压起动器还有对X电容放电的集成电路,使电源系统的设计变得非常地简洁。”

 

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(TI大功率电源控制器应用经理 唐华)

采用传统LLC控制器的调制方式在输出功率比较小的时候,开关频率就出现增加到非常高的情况,而这将会增加开关损耗还有变压器的磁极损耗以及驱动损耗,影响轻载时的效率值。为了解决这个问题,TI新推出的LLC控制器UCC256301使用了Burst模式。在这种模式下,变换器输出的功率小,环路的输出会会随之降低,当它低到设定的关断阈值时,MOS管将会彻底关断。此时,能量就不会从输入端流到输出端,输出电压就会自动下降,当输出电压下降之后,环路的输出开始上升。当环路的输出值超过开通阈值时,变换器又开始正常工作。所以这个变换器在轻载的时候会有比较长的一段时间处于没有功耗的状态,从而,提高轻载时候的效率值,降低待机功耗。

21IC小编了解到,使用UCC256301的电源系统可以实现小于40毫瓦的待机功耗。通过超快的瞬态响应和强大的故障保护功能使得该器件能在终端设备的使用寿命内实现可靠运行。UCC256301采用了TI专利技术——混合滞回控制,可以将瞬态响应的速度提高10倍,从而减少20%的输出电容,对系统的成本的降低,尺寸的变小,有很大的帮助。混合滞回控制是TI新研发的一种控制方法,相对于传统的频率直接控制方法,通过使用混合滞回控制,可以使用环路输出的控制量直接来控制变换器的输入功率。以此来实现带宽的提升,相对于传统的方案,TI的带宽可以提高10倍以上,所以瞬态响应的速度也会提高10倍以上。

除了在性能上的卓越表现,在功能方面UCC256301依然沿袭了TI惯有的创造力。众所周知,AC/DC的电源为了避免产生EMI干扰,通常都会使用X电容,但是X电容在电源和电网脱离之后,也会存储一定的能量,导致在一段时间内电容的输入端口同样存在着危险电压。为了解决这个问题,传统的设计会在X电容两端并联放电电阻,但是这个电阻一直会和电网相连造成不必要的损耗。UCC256301内部集成了X电容的放电MOS管,当系统正常工作的时候,MOS管处于关断状态,因此,不会产生额外的损耗。当它检测到和电网脱离,就会导通MOS管,让X电容的能量迅速卸放掉,避免危险事件的发生。

除此以外,UCC256301内置的高压启动电路使得工程师在实际的应用当中不再需要设计专用辅助电源电路。这颗芯片接到高压输入的时候,可以自动完成起动工作。并且,UCC256301控制器采用小外形集成电路(SOIC)-16封装,所有的这些集成能都让工程师的应用更简单,设计更简洁。

 

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同时,UCC256301还集成了例如自动规避零电流开通的发生等丰富的故障保护功能,延长了系统的使用寿命。UCC256301可提供一种高性价比的系统解决方案来满足各类AC/DC应用严苛的能效标准,包括数字电视、游戏适配器、台式电脑和笔记本电脑适配器以及电动工具电池充电器。

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