如何設計不足15毫米超薄型筆記本適配器?(二)
當今的筆記本電腦正在向超薄型發(fā)展,這一設計趨勢帶給系統(tǒng)工程師的最大設計挑戰(zhàn)是超薄電源適配器。如何以一個合理的成本設計出能夠裝入厚度不足15毫米機殼中的電源?如何對它進行有效的散熱設計?以及如何使它滿足最新的能源之星標準及其它全球性能效標準?要克服所有這些挑戰(zhàn)并非易事。請看PI技術(shù)專家是如何解決這些難題的。
本文第一部分討論了反激式轉(zhuǎn)換器的一種創(chuàng)新設計方法,接下來我們討論如何降低嚴重影響電源效率的開關(guān)損耗問題。
PWM控制在高功率水平下可提供較高的效率;但當功率水平下降到中低水平時,效率將會隨之降低。我們可以通過分析開關(guān)電源中損耗產(chǎn)生的原因來探究其中的緣由。電源中有兩種基本損耗:電流流動產(chǎn)生的阻性損耗,以及電路中電感和電容負載產(chǎn)生的開關(guān)損耗。阻性損耗是電流均方根(RMS電流)的函數(shù),因此,當功率水平較高時,阻性損耗就相當大。開關(guān)損耗與開關(guān)頻率成比例。因此一般情況下,當功率水平較低時,將會出現(xiàn)開關(guān)損耗(隨頻率變化而變化),從而嚴重限制電源的效率。
將開關(guān)頻率保持在較低水平可以降低開關(guān)損耗。不過,通過提高頻率可以減小某些元件(如變壓器、輸出電容和后級LC濾波器等)的尺寸,這一點對于設計薄型筆記本適配器很有利。PI推出的TOPSwitch-HX可以解決這一難題。集成在TOPSwitch-HX器件中的700VMOSFET采用特殊制造技術(shù),使其能夠在132kHz下進行開關(guān),其總體損耗要比以更低頻率工作的其它同類MOSFET產(chǎn)品低得多。
利用這種132kHz的開關(guān)能力,PI研發(fā)出了一種名為SlimCore的薄型變壓器骨架。這樣就可以在薄型筆記本適配器應用中采用低成本的線繞變壓器。
本文第三部分將討論如何利用TOPSwitch來優(yōu)化所有功率水平下的開關(guān)頻率和RMS電流,敬請關(guān)注。
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