基于安森美半導(dǎo)體 NCP12601 應(yīng)用在PD 65W電源管理方案

隨著電子產(chǎn)品日新月異的發(fā)展，越來越多的電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了小型化，便于攜帶，因此充電器市場(chǎng)爆發(fā)巨大潛能，各大品牌半導(dǎo)體都推出了自己相應(yīng)的解決方案，目前市場(chǎng)上USB-PD 受到市場(chǎng)的歡迎，安森美半導(dǎo)體也推出多種PD方案：有用于高功率密度跑高頻的有源鉗位反激方案NCP1568，因?yàn)榇朔桨感枰黾右粋€(gè)專用的MOSFET 及MOSFET Driver用來做反激電壓尖峰的吸收，因此會(huì)增加電源成本； 高頻準(zhǔn)諧振方案NCP1342是一個(gè)簡(jiǎn)單的反激拓?fù)?，可以在減小磁性器件的同時(shí)做高頻驅(qū)動(dòng)以減小電源體積；用于普通功率密度工作于低頻的NCP12601可以配合普通的磁性材料無需做小體積，采用此方案可以做到高性能低成本，適用于對(duì)于BOM成本較低的應(yīng)用，下文主要介紹NCP12601PD65WGEVB，可以覆蓋目前市場(chǎng)流行的45W及60W產(chǎn)品。

ON 65W PD方案主控芯片是Flyback拓?fù)淇刂菩酒?a class="contentlabel" href="http://www.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/NCP12601">NCP12601，副邊整流電路搭配同步整流控制器NCP4306, 輸出端采用USB-PD控制芯片F(xiàn)USB3307,具有過電流保護(hù)，過電壓保護(hù)等保護(hù)方式，基于USB PD標(biāo)準(zhǔn)提供了5V/12V/20V多組輸出電壓標(biāo)準(zhǔn),最大輸出功率做到65W，輸入電壓從90Vrms到265Vrms，采用超結(jié) MOSFET 低頻率驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)低成本高效率，因工作于低頻模式，普通MOSFET即可滿足高效能特性，變壓器不需要做的很小，因此降低繞制難度及成本。

NCP12601是多模式工作電源管理芯片，當(dāng)電源工作在重載時(shí)NCP12601工作在CCM模式，當(dāng)負(fù)載減少該控制器將進(jìn)入非連續(xù)導(dǎo)通模式，頻率折回，在空載條件下，控制器進(jìn)入跳周期模式運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)卓越的待機(jī)功耗性能。傳統(tǒng)反激變換器工作模式是固定的，而NCP12601結(jié)合QR 模式和CCM 模式優(yōu)化了電源效率，在同等輸出電壓工作條件下，此方案能達(dá)到更高的效率，以下圖表有列出DEMO NCP12601PD65WGEVB在115Vrms, 230Vrms輸入條件下，分別測(cè)試了在電源輸出在5V/9V/12V/15V/20V下對(duì)應(yīng)的10%/25%/50%/75%/100%負(fù)載狀況，從圖表中可看到5V條件下5點(diǎn)平均效率可達(dá)88%，20V輸出條件下5點(diǎn)平均效率可達(dá)92.9%，此方案效率得到極大優(yōu)化，真正解決了輕載條件效率低的問題。

NCP12601 還具有一個(gè)高達(dá)750V 的高壓?jiǎn)?dòng)電源以實(shí)現(xiàn)自啟動(dòng)，而且HV還具有brown out保護(hù)功能，X電容放電機(jī)制，可以應(yīng)用于更寬輸入電壓范圍的應(yīng)用場(chǎng)合。

?場(chǎng)景應(yīng)用圖

?產(chǎn)品實(shí)體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?方案線路圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

· 內(nèi)部集成750V高壓?jiǎn)?dòng)電源

· CCM/DCM多模式工作

· 主芯片集成X2電容放電機(jī)制

· 低待機(jī)功耗 <32mW @230Vrms

· 抖頻技術(shù)改善EMI

?方案規(guī)格

· 輸入電壓：90Vrms - 265Vrms

· 輸出電壓：5Vdc-20Vdc

· 輸出電流：5A Max

· 輸出功率： 65W Max

· 輸出紋波：<100mV

· 功率密度：10.7 W / inch3

· 效率： 92.4% @115Vrms  92.9%@230Vrms

· 工作溫度：0-50℃

· 法規(guī)：遵從CoC5 Tier2法規(guī)