七大高效能电源管理设计方案合集

　　可穿戴设备正集成越来越多的功能，这为电源管理带来挑战。可穿戴设备中的电池通常非常小，设备又需要长时间工作而不用充电，因此功耗是一个关键的设计考虑因素。要保证可穿戴设备的时尚性，电路需要保持在极小的尺寸以内，这使电源管理等器件更倾向于采用单芯片解决方案。为应对电池技术难以解决续航时间的诉求，可穿戴设备有可能采用新型电源，例如对太阳能或热能进行能量采集。

　　可穿戴设备电源的安全性也不可忽视，充电器需要考虑到各种保护措施。可穿戴设备电源还需要考虑充电精度、显示驱动以及平台兼容性等一系列的问题。另外，可穿戴设备市场目前还处于起步阶段，有许多可穿戴设备还是沿用已有的便携设备电源管理方案做开发。

　　适配器要同时满足超低待机功耗与高能效，是鱼与熊掌难以兼得。目前正进入一场新改革，自行调整电源，可以实现电源的电压、电流随着用电设备的需求而调整，从而实现超低的待机功耗基础上，进行快速充电的目的。为应对这一革命性发展趋势，高能效，低功耗的电源解决方案是必要的。

　　电源适配器方案框图：

　　

　　电源适配器方案如下：

　　一、 5V/5A 快速充电电源适配器方案（依主芯片厂牌字母排序）

　　1.输出 5V/5A Fairchild FAN501 + FAN6230 25W电源适配器方案

　　2.输出 5V/5A ON NCP1247 + NCP4303 25W 电源适配器方案

　　3.输出 5V/5A TI UCC28740 + UCC24610 25W 电源适配器方案

　　二、 65W ~ 120W 超低功耗电源适配器方案（依主芯片厂牌字母排序）

　　1.输出 19V/3.42A 的 NXP TEA18362 + TEA1792 65W 电源适配器方案

　　2.输出 19.5V/4.62A 的 NXP TEA1755 + TEA1792 90W电源适配器方案

　　3.输出 19.5V/4.7A 的 ON NCP1937 + NCP4303 90W 电源适配器方案

　　4.输出 19.5V/6.2A 的 ON NCP1937A 120 W电源适配器方案

　　一、5V/5A 快速充电电源适配器方案

　　1.输出 5V/5A Fairchild FAN501 + FAN6230 25W电源适配器方案

　　方案框图

　　

　　方案特点

　　输出短路保护

　　毫瓦节省技术提供超低的待机功耗，很容易满足“能源之星 V5.0”

　　恒压控制时，根据输入电压，有两段固定的 PWM 工作频率 140kHz/85kHz

　　高压启动

　　断续和连续工作模式实现恒流控制，无需次级反馈电路

　　在连续工作模式有较高的功率密度和转换效率

　　调频减少 EMI 噪声

　　方案照片

　　

　　2.输出 5V/5A ON NCP1247 + NCP4303 25W 电源适配器方案

　　方案框图

　　

　　方案特点

　　通过频率反走和跳周期模式，减少待机功耗

　　可通过光耦触发低功耗关闭模式

　　无损过功率补偿

　　基于定时器的过功率保护

　　输出短路保护

　　动态自供电的高压启动

　　欠压监测功能

　　有源 X2 电容放电

　　严重故障时闩锁

　　自动恢复或闩锁选择的过流保护

　　空载待机能耗 < 30 mW

　　可调功率过载保护

　　方案照片

　　

　　3.输出 5V/5A TI UCC28740 + UCC24610 25W 电源适配器方案

　　方案框图

　　

　　方案特点

　　少于 10mW 无负载功耗能力

　　针对恒定电压 （CV） 的光耦合反馈，和针对恒定电流 （CC） 的初级侧调节 （PSR）

　　在线路和负载上实现 ±1% 电压调节和 ±5% 电流调节

　　700V 启动开关

　　100kHz 最大开关频率可实现高功率密度充电器设计

　　针对最高总体效率的谐振环谷值开关运行

　　简化电磁干扰 （EMI） 兼容性的频率抖动

　　针对金属氧化物半导体场效应晶体管 （MOSFET） 的已钳制栅极驱动输出

　　过压、低线路和过流保护功能

　　方案照片

　　

　　二、65W ~ 120W 超低功耗电源适配器方案

　　1.输出19V/3.42A 的 NXP TEA18361 + TEA1792 65W 电源适配器方案

　　方案框图

　　

　　方案特点

　　输入：90 ~ 264 V （AC）

　　输出：65W （ 19V/3.42A ）

　　平均效率 >90%

　　没有负载功率功耗 < 30 mw，输出电压可调节

　　集成 X-cap 放电

　　过电流保护 （OCP）

　　功率过载保护 （OPP）

　　高/低压线路补偿

　　兼容“能源之星 V6.0”

　　CoC 二级兼容

　　方案照片

　　

　　2.输出 19.5V/4.62A 的 NXP TEA1755 + TEA1792 90W电源适配器方案

　　方案框图

　　

　　方案特点

　　输入：85 ~ 265 V （AC）

　　输出：90W （ 19.5V/4.62A ）

　　集成 PFC 和反激控制器，易实现小型化

　　两段式 PFC + QR ，提高效率，有效降低 EMI 。

　　PFC 具有延时 ON/OFF 功能，降低待机功耗和提高轻载效率，175mW@264Vac

　　低功率操作状态下可调最小峰值电流来降频，保证低输出功率下的高效率

　　极低功率水平下的间歇频率模式，以实现高效工作

　　高 PF 值与效率：PF >0.95

　　平均效率> 89.3%

　　符合能源之星标准 和 Erp lot 6 标准

　　过压保护（OVP）

　　方案照片

　　

　　3.输出 19.5V/4.62A 的 ON NCP1937 + NCP4303 90W 电源适配器方案

　　方案框图

　　

　　方案特点

　　输入：85 ~ 265V （AC）

　　输出：90W （ 19.5V/4.62A ）

　　集成了功率因数校正 （PFC） 控制器及准谐振 （QR） 反激控制器

　　待机能耗降低至 < 10 mW

　　高压启动

　　集成有源输入滤波X电容放电

　　准谐振控制器带谷底锁定功能

　　平均效率> 90%

　　4ms 软启动定时器

　　精确过压保护

　　可调的过功率保护

　　短路保护

　　方案照片

　　

　　4.输出 19.5V/6.2A 的 ON NCP1937A 120 W电源适配器方案

　　方案框图

　　

　　方案特点

　　输入：85 ~ 265V （AC）

　　输出：120W （ 19.5V/6.2A ）

　　集成了功率因数校正 （PFC） 控制器及准谐振 （QR） 反激控制器

　　待机能耗降低至 <10 mW

　　高压启动

　　集成有源输入滤波X电容放电

　　准谐振控制器带谷底锁定功能

　　平均效率 > 90%

　　4ms 软启动定时器

　　精确过压保护

　　可调的过功率保护

　　短路保护

　　方案照片