新一代低功耗功率管理IC解决方案
回顾去年的石油价格飘涨, 以及全球金融危机, 使得节能议题再度获得关注, 有效利用能源变成全球共识, 于是近年来电子产品的电源供应器开始受到节能法规的限制, 如美国加州能源委员会(Califonria Enery Comission, CEC ) 节能规范, 以及能源之星(Energy star) 标识计划等, 但这些电源的规范当中, 最近受到注目的新规范即是“待机功耗”的规范。
由于许多电子产品在插头接上的那一刻便开始有功率消耗, 即使大多时间都处在待机状态，这样的待机功耗, 根据统计, 占全球电力的3%-13%, 因此从2001年7月起美国政府机构已经明确要求电器产品待机功耗不能超过IW 。这些新的节能规范不单只是规范电源在不同负载时所需的平均效率, 还定义在待机时的最低功耗, 如表1所示为能源之星的效率规范与待机功耗。
其中令人瞩目的是在今年由五家手机大厂公布的新手机充电器的待机规范，明确定义出不同的待机功耗有不同的标识星号， 如表2所示为新手机充电器的待机功耗, 其中最高五颗星的待机功耗必须降低至30mw 以下, 由此可见，在不久的将来电源转换器低待机功耗将成为基本要求,也是电源设计工程师必须面临的挑战, 而能降低待机功耗的电源芯片更是未来的需求。
待机功耗的来源分析与低待机功耗的解决方案
对于目前的电源系统来说, 如何能从目前低于0 .3W的待机功耗降低到30 mw。首先可以分析一个传统反激式电源架构的每个器件, 在待机时主要的损耗来源, 如图1为4OW 的电路图, 其中此电路的在230Vac的待机功耗为110mW , 图2为待机损耗的分析结果。
如图2看出, 主要的待机功耗可以分为五种:
l、启动电阻的损耗(56% ): 为了使PWMIC在电源启动时能获得适时的启动, 通常会有启动电路设置, 即在PWMIC 获得启动电压之后, 启动电路便失去作用。但实际上, 启动电阻上的电压却不少, 占待机功耗的不少比例， 如何能用高压启动线路减少这类的损耗是PWMIC 所需的功能之一。
2、EMI滤波电容放电电阻(15% ): 为了快速释放EMI滤波电容上的电压, 在大功率电源设计上都会增加并联的放电电阻, 但若针对小功率电源设计, 此滤波电容放电电阻可以不采用。
3、主环路的开关组件损耗(13 % ): 为了使输出电压为稳定的电压, PWMIC必须控制主开关的占空比与开关频率, 但在待机时为了降低主开关MOSFET、变压器、次级输出整流二极管, 输
