
電源網訊 2017年10月24日上午,德州儀器(Texas Instruments,NASDAQ:TXN)(以下簡稱TI)在北京皇冠假日酒店召開“德州儀器實現低待機功耗的新突破”說明會,發布TI新一代高效LLC諧振控制器UCC256301。TI大功率電源控制器產品線應用經理唐華先生(Frank, Tang)針對新型LLC諧振控制器在會上進行說明,并為最新的電源管理技術進行詳細介紹,探討其技術及相關市場應用。
隨著科學技術的不斷發展,電子設備變得更快、更薄,功能更強大,這對于嵌入在電子設備中的電源系統的要求也越來越高,市場迫切需要低耗能、對電網影響小的高性能設備以實現綠色電網的需求。唐華先生表示:“全球的耗電量每年都在增加,待機的設備消耗的電量相當于50個大型電廠的年發電總量,降低待機功耗迫在眉睫。”TI根據市場需求設計定義的最新一代LLC諧振控制器 UCC256301,能實現業界最低的待機功耗以及更長的系統壽命,而且使用此芯片的電源系統可得到優異的空載效率。同時此芯片還擁有高集成度,使電源系統的設計變得非常簡潔。
UCC256301 芯片的優異性能
我們都知道,傳統的LLC控制器都是使用直接頻率的控制方式,在輸出功率比較大時,開關頻率比較低;在輸出功率比較小時,開關頻率會非常高。為了解決輕載時很難得到好的效率值的問題,TI新推出的LLC諧振控制器UCC256301使用了突發模式(Burst Mode)。
唐華先生向我們詳細介紹了UCC256301的工作原理:當工作在突發模式下,如果變換器輸出的功率小,那當環路的輸出低到設置的關斷閾值時,輸出電壓會自動下降,環路的輸出電壓將自動上升。當環路的輸出值超過開通閾值時,變換器將正常工作,輸出電壓又將上升。由于開通閾值遠遠高于關斷閾值,所以變換器在輕載時,會有較長時間處在不工作的情況下,也就是沒有功耗的狀態,這樣就得到了一個好的待機功耗值,進而達到輕載時好的效率值。
正是因為這樣的工作原理,UCC256301具有三大顯著優勢:
1、在穩壓狀態下仍可實現低于40 mW的待機功耗(業界最低);2、使用UCC256301的方案可使瞬態響應速度更快,達到10倍提速;3、同時在10%的負載情況下,可實現90%的輕載效率。
作為新型高性能LLC控制器系列中的首款產品,UCC256301的性能遠優于行業效率標準要求,可輕松實現歐盟CoC Tier2節能指令和美國能源部(DoE)Level VI 能效標準。集成的豐富的故障保護功能,也可以自動規避LLC非常容易出現的零電流開關的問題,保護了MOS管,延長了電源系統的使用壽命。同時TI運用新研發的“混合滯回控制”專利,使瞬態響應速度提高10倍,從而減少20%的輸出電容。工程師可通過UCC256301集成的X-電容放電和高壓啟動功能輕松設計系統。TI負責高壓電源業務的副總裁Steve Lambouses表示:“UCC256301的設計能夠滿足未來的電源需求,突破性的待機功耗和效率可同時簡化設計且降低系統成本。”
提供高性價比的系統解決方案
LLC諧振電源控制器UCC256301適用范圍非常寬泛,可幫助各類AC/DC應用滿足嚴格的能效標準,包括數字電視、游戲適配器、臺式電腦和筆記本電腦適配器、電動工具、電池充電器、家用電器以及其他行業使用的電源設備。
一般來說,功率為100W以下的驅動電源中,會選擇雙電感單電容(LLC電源控制器)組合電源方案;在150W以上,使用單端反激式DC-DC變換器(Flyback變換器)是最佳解決方案。為了使筆記本電腦便于攜帶,現在越來越多的筆記本電腦廠商選擇用LLC電源控制器,以達到設備更快、更薄、更強大的目標。唐華先生表示:“在未來,LLC電源控制器的應用將越來越普遍。”
唐華先生也透露說,TI即將推出全系統新一代的電源解決方案。除UCC256301外,LLC控制器的新產品系列包括可輕松與外部偏壓配合工作的UCC256303和支持寬輸入范圍的UCC256304等。TI將不斷擴展端到端高壓功率變換器解決方案,幫助設計人員以更低的功耗實現更多的功能。
談及為何TI能不斷地推出新的系統解決方案時,唐華先生笑著說:“在我看來,TI能創造出4萬多項專利是TI本身鼓勵創新的結果。無論是管理線,還是技術線上的員工都有創新的機會。TI的定位是一家行業領先的技術方案公司,每年的研發投入很高。并且為了跟進市場的發展,必須不斷推出更好的方案滿足市場新出現的需求。”
發布會問答環節:
在媒體提問環節,針對電源網的提問,TI大功率電源控制器產品線應用經理唐華先生做了詳細回答。
電源網:您好,請問該LLC控制器響應時間大約能多快,一個周期能響應過來嗎?
唐華先生:能說得具體一點嗎,是什么響應周期?
電源網:控制器整體的響應周期。
唐華先生:控制器頻率的調整是每個開關周期都在調整的,所以說你的問題答案是肯定的。每個周期都會調整頻率,但是如果是輸出負載有比較大變化的時候,把輸出電壓從下跌調整到不下跌的過程,可能應該在5到6個開關周期能夠完成一次大動態的調整。
電源網:請問該款LLC控制器在低待機性能上有什么新技術?
唐華先生:首先是芯片的功耗我們把它降低了,芯片本身的功耗降低了。這個芯片本身的功耗是業界最低的,另外我們使用了burst模式,這個burst模式它的進出門檻值是可調的,所以它能夠在準確的負載下進出burst。由于我們的動態響應非常好,所以我們可以進入到深度的burst,也就是它的睡眠時間(不工作的時間)可以很長,所以它的功耗也會很低。其實這是一個矛盾,動態響應跟深入的burst。你越深度,可能動態響應越差。但是由于我們的動態響應非常地好,我們就可以讓它進入到非常深度的burst。
電源網:請問該LLC控制器在設置AC/DC電源時,它的輸入端是否包含低頻波紋或者是否有相關的抑制措施呢?
唐華先生:這個問題非常好。剛才我提到了這個芯片它的控制方式可以讓環路帶寬變得非常寬,環路帶寬寬,低頻的增益也會非常高,這樣的話就可以抑制低頻信號對輸出的干擾,比如說PFC的輸出電壓都會有100赫茲的正懸擾動波,這個正懸擾動波在很多LLC控制器方案當中都會耦合到輸出端,但是這款芯片由于低頻增益非常高,就可以把低頻的干擾基本都能濾除掉,所以在輸出上基本看不到100赫茲的低頻。
聲明:本內容為作者獨立觀點,不代表電源網。本網站原創內容,如需轉載,請注明出處;本網站轉載的內容(文章、圖片、視頻)等資料版權歸原作者所有。如我們采用了您不宜公開的文章或圖片,未能及時和您確認,避免給雙方造成不必要的經濟損失,請電郵聯系我們,以便迅速采取適當處理措施;歡迎投稿,郵箱∶editor@netbroad.com。
以創新技術改變世界,德州儀器熱門技術圖譜慕展發布 | 25-04-23 10:43 |
---|---|
安全與簡單兼顧,德州儀器用技術引領汽車駕乘體驗變革 | 25-01-20 11:13 |
借助完全可互操作且符合 EMC 標準的 3.3V CAN 收發器簡化汽車接口設計 | 24-11-19 16:24 |
德州儀器 (TI) 全新可編程邏輯產品系列助力工程師在數分鐘內完成從概念到原型設計的整個過程 | 24-10-22 13:39 |
突破功率密度障礙,TI創新解決方案技術解密 | 24-03-12 14:54 |