高能效电源管理解决方案供应商安森美半导体自2005年首次推出符合80 PLUS的GreenPoint ATX电源解决方案以来,2006年又陆续推出了针对CRT和LCD电视、笔记本电脑和显示器电源适配器的高能效GreenPoint电源解决方案,前几天再接再厉推出了针对台式打印机的40W电源的最新GreenPoint参考设计,这个完整的设计解决方案为台式打印机开关电源带来超过83%的高能效并真正简化设计,它带来了协助工程师快速推出能够提供低工作功耗与低待机能耗的电源适配器蓝本。
输出功率介于5W到40W时可以提供超过83%的工作模式电源能效,这个参考设计在空载时更可达到小于150毫瓦(mW)的功耗,目前常用的40W打印机在相似情况下功耗为450mW,设计中所采用的频率回走技术可以让电源在轻载情况下保持高能效,例如当输出功率在0.5W到2W时,能效会在66%到79%间变化,这些特性让这个GreenPoint参考设计能够符合从能源之星(ENERGY STAR)到欧洲高能效电器组织(GEEA),美国1W待机能耗的总统令和日本Eco标章计划的最严苛要求。
安森美半导体汽车与电源管理产品部高级副总裁兼总经理威廉思(Andy Williams)指出: “这个新40W打印机电源参考设计延伸了我们现有60W和90W的GreenPoint电源适配器设计,再一步强化我们高能效电源硅芯片半导体解决方案供应商的领导地位。这个可以改善打印机轻载时超过12%电源能效,并在标称负载情况下达到2.5%能效提升的设计,可以说是以极具高性价比先进硅芯片和系统设计技术大力改善功耗的进一步例证。”
新推出的40W参考设计可以在瞬间达到80W的峰值输出,这项功能特别适合打印机应用,同时并在整个88到265V交流输入电压范围内实现低于100W的功率过载保护以符合限制电源(LPS)测试,此外,这个设计使用比具备相似能效40W电源适配器中更小型的大容量电容,有效节省电路板空间和整体系统成本。
这个40W参考设计中的关键器件为新推出的NCP1351,这是一款针对低功耗离线反激开关电源(SMPS)设计的电流模式控制器,基于固定峰值电流技术(几近固定Ton),这个控制器会在负载变低时降低开关频率,因此采用NCP1351的电源自然可以提供卓越的空载功耗,同时也能够在其他负载情况下达到最佳的能效表现,当频率下降时,峰值电流会逐渐降低到最大峰值约30%以避免变压器发生机械振荡,因此可以巨幅降低发生可听见噪声的风险,并保持良好的待机能耗表现。
外部可调整定时器会不断检测反馈动作并在短路或过载时提供电源保护,在定时器逾时时,NCP1351A和NCP1351C会停止开关动作并保持在锁定状态,NCP1351B和 NCP1351D则会尝试重新启动,NCP1351C和NCP1351D拥有双过电流保护,更适合需要面临较大输出功率瞬变的应用,器件内部结构具备了能够达到最低可用启动电流的优化安排,而这正是设计低待机能耗电源的关键参数,负电流感测技术则可以将开关噪声对控制器运作的影响降到最低,同时让使用者选择电流感测电阻上的最高峰值电压,将应用的功耗予以优化。
NCP1351 A、B、C与 D都采无铅SOIC-8封装, 2,500片的批量单价为0.32美元。
作者:Jake Chen,《电子系统设计》,执行主编
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