如今無論是體積和重量越來越小的筆記本電腦、平板電腦，還是體積越來越大的手機都需要體積更小、充電更快的充電器。不過可以有效地將交流電轉換為直流電并且只需要很少的元件的反激式轉換器作為首選拓撲結構限制了充電器的體積，電源適配器的發展也到了臨界點，那么有源鉗位反激式芯片組能否打破體積限制?
德州儀器(TI)亞洲區模擬產品業務拓展總監吳渭強在深圳舉行的媒體說明會上表示：“智能手機不僅需要體積更小，也需要更大功率的充電器，而有源鉗位反激能以更小空間釋放更電力。具體來說，有源鉗位反激消除開關損耗并降低EMI，以適當的控制鉗位，實現零電壓開關(ZVS);其次可以提升效率，通過循環泄漏能量并將其傳遞到輸出端而不是耗散以實現高于傳統反激式轉換器的效率;最后可以實現更高的功率密度更低的開關能耗使開關頻率更高，使無源元件體積更小。TI推出的新款芯片組將UCC28780有源鉗位反激式控制器和UCC24612同步整流器控制器相結合，工作頻率高達1MHz，可幫助將AC/DC適配器和USB PD充電器的電源尺寸減半。”
德州儀器(TI)亞洲區模擬產品業務拓展總監吳渭強介紹芯片組的優勢
TI高電壓產品系統及應用工程經理John Stevens進一步表示：“隨著UCC28780+UCC24612芯片組的推出，設計人員可以智能地控制有源鉗位反激，這是現有方案無法實現的。新型有源鉗位反激式解決方案可在AC/DC適配器和USB電源輸送充電器中實現高達1MHz的高效運行。1MHz是一個非常重要的指標，這意味著適配器尺寸可縮小50%。當然，TI也是率先推出該類產品的公司。”
TI高電壓產品系統及應用工程經理John Stevens
據介紹，UCC28780+UCC24612的優勢主要體現在三個方面：1、功率密度加倍，精確的可編程過功率保護提供統一的散熱設計，以實現高功率密度;2、高效率，多模式控制可實現高效率，超過歐洲CoC Tier2和美國DoE Level VI效率標準;3、簡化設計，通過使用自適應ZVS控制等功能，工程師可以通過組合電阻設置輕松設計系統。通過數據更能直觀說明該芯片組的優勢，芯片組可使占用的空間縮小50%，滿載負荷效率達到95%，待機能耗小于40mW。
當然，芯片組所體現出的優勢與每個芯片的特性也密不可分。其中，UCC28780頻率可達1MHz，并同時支持GaN或Si FET，創新ZVS算法提供一流效率，還具有先進的保護功能，可以實現高頻率無散熱器。對于UCC28780為何能做到高頻無散熱器的疑問，吳渭強先生為華強電子網記者解答時表示：“控制器的熱量主要來自于損耗，有源鉗位可存儲能量并將其傳輸至輸出，而非通過在電阻-電容-二極管或齊納鉗位中消耗能量來應對漏感。智能控制鉗位還提供零電壓開關。這樣消除了兩大主要損耗來源，讓損耗最小并通過循環泄漏能量提高效率從而可以實現高頻無散熱器，尺寸也得以大大減小。”UCC24612控制器Si FET支持高達1MHz的頻率，寬電壓操作范圍最高支持200V，智能控制提供了接近理想的二極管仿真系統，實現高性能，簡化設計。
UCC28780+UCC24612與UCC28056 PFC控制器搭配應用
John Stevens還表示：“TI致力于提供從輸入到輸出的一整套解決方案，最大限度滿足工程師的需求。因此針對75W以上的設計，設計人員還可以將芯片組與一個新的6引腳PFC控制器UCC28056配對，以達到所有線路電壓在10%負載下實現大于90%的高效率以及最低115Vin時25mW的待機功耗，始終開啟的PFC可以瞬間啟動，減少組件數量讓系統設計更簡單，同時在AC/DC應用中沒有噪聲。”基于UCC28056可以簡化系統設計以及為AC/DC應用提供行業最低待機功耗，其可以應用于數字電視、游戲臺式電腦、適配器、電動工具和其他AC/DC應用。
目前，工程師可以使用即插即用的EVM評估設計，也可以使用體積只有市面上同類產品三分之一，30W/in3，92%效率，65W USB Type-C PD AC/DC適配器的參考設計快速啟動高壓系統設計。吳渭強也指出，TI的有源鉗位反激芯片組主要針對的是更高功率的新市場，而非傳統的5W或10W的產品，UCC28780+UCC24612芯片組將手機應用作為切入點，未來會拓展到更加廣闊的應用市場。
電源轉換趨勢和要求
媒體說明會的最后，John Stevens還分享了六個電源轉換的趨勢和要求，包括能源效率、分布式和可再生能源、功率密度、存儲和交付大數據、汽車電氣化、工業自動化。他同時表示，在新的潮流中，TI也通過創新的電源管理IC產品組合繼續推動電源設計。除了上述詳細介紹的產品，近期TI還推出了業界首款6A三級降壓電池充電器bq25910，可將解決方案尺寸減小60%，充電電流增加50%。以及尺寸僅為27mm2的LMZM23601電源模塊，這款產品也是業界最小的36V，1A降壓解決方案。(責編：王瓊芳)
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