電源方案介紹

　　隨著智能手機以及平板電腦的普及。手機充電器的要求也越來越高。其挑戰(zhàn)主要來源于兩個方面。第一，低待機功耗。由于充電器通常都插在插座上，而且大多數(shù)時間都不在執(zhí)行充電工作。但是，它們仍然會消耗電能，因而浪費了能源和用戶的金錢。如何降低這些裝置的待機功耗，從而節(jié)省電能、滿足政府法規(guī)要求，以及為用戶節(jié)省金錢，已顯然是設計工程師必須面對的問題。IEC 五星級能耗要求空載時設備消耗的功率必須小于 30mW。第二，EMI 性能。由于充電器的體積非常小，成本控制嚴格，所以濾波器的使用受到限制，另一方面，原副邊漏電流的限制也使得越來越多的廠商采用了無 Y 電容方案。這給 EMI 的設計提出了極大的挑戰(zhàn)。

　　本方案采用了 UCC28720 控制的 5V@1A 反激變換器，介紹了一種特殊的變壓器結構，成功去除了 Y 電容了。同時由于 UCC28720 是一款原邊反饋變換器，從而消除了光藕及副邊反饋線路，節(jié)約了成本并提高了可靠性。 UCC28720 集成了高壓啟動，調頻調幅兩種模式，使得整個變換器的待機功耗可以在全電壓范圍內小于10mW，已經(jīng)遠遠優(yōu)于五星級標準。

　　圖1是原理圖。

　　Figure 1：5W無Y電容充電器原理圖

　　1 待機功耗估算

　　電壓調整控制模式下，控制器工作在調頻（FM）和調幅（AM）模式，如圖 2 所示。從圖中可知，待機情況下，UCC28720 支持最低開關頻率為 680Hz；同時原邊峰值電流為滿載峰值電流的 1/4。所以，待機功耗可作如下估算：

　　由上式可得，待機功耗的大小跟變壓器電感量大小，變換器具體的峰值電流無關，只與設計的最高工作頻率與芯片最低工作頻率比以及最大設計峰值電流和最小峰值電流比有關。根據(jù)芯片規(guī)格書得：

　　本次設計中，輸出功率為 5W，最大開關頻率設計為 70KHz。所以，可以計算得，理論待機功耗為：

　　由于輸出需要加一定的假負載來保證控制輸出電壓穩(wěn)定，假負載一般在 2mW 左右，那么整機空載功耗可以在全電壓范圍內做到 10mW 以下。

　　Figure? 2：UCC28720 FM 和 AM 模式圖