低功耗无Y 电容原边调整充电器的设计 - 德州仪器.PDFVIP

Application Report ZHCA597 – January 2014 低功耗无 Y 电容原边调整充电器的设计 Jacky Zhang China Power Reference Design Team 摘要 本文介绍了一款使用TI 控制芯片UCC28720 设计的5W 无Y 电容充电器方案,并且介绍了 一种变压器结构设计,在去除了Y 电容的情况下依然能够通过EMI 测试；同时，整机待机 功耗在全电压范围内低于 10mW。由于 UCC2820 是专为驱动三极管设计的原边调整控制器， 使得整机的成本更有优势。 内容 1 电源方案介绍2 1.1 待机功耗估算2 1.2 变压器结构设计4 2 测试结果4 2.1 效率测试4 2.2 待机功耗5 2.3 输出V-I 曲线6 2.4 EMC 测试7 3 结论7 Figures Figure 1. 5W 无Y 电容充电器原理图2 Figure 2. UCC28720 FM 和AM 模式图4 Figure 3. 变压器结构图4 Figure 4. 待机功耗 5 Figure 5. 115V230V V-I 曲线 6 Figure 6. 传导测试结果 7 Tables Table 1. 115Vac 变换器效率4 Table 2. 230Vac 变换器效率 5 1 ZHCA597 1 电源方案介绍 随着智能手机以及平板电脑的普及。手机充电器的要求也越来越高。其挑战主要来源于两个 方面。第一，低待机功耗。由于充电器通常都插在插座上，而且大多数时间都不在执行充电工作。 但是，它们仍然会消耗电能，因而浪费了能源和用户的金钱。如何降低这些装置的待机功耗，从 而节省电能、满足政府法规要求，以及为用户节省金钱，已显然是设计工程师必须面对的问题。 IEC 五星级能耗要求空载时设备消耗的功率必须小于30mW. 第二，EMI 性能。由于充电器的体积 非常小，成本控制严格，所以滤波器的使用受到限制, 另一方面,原副边漏电流的限制也使得越来 越多的厂商采用了无Y 电容方案。这给EMI 的设计提出了极大的挑战。 本方案采用了UCC28720 控制的5V@1A 反激变换器，介绍了一种特殊的变压器结构，成功 去除了Y 电容了。同时由于UCC28720 是一款原边反馈变换器，从而消除了光藕及副边反馈线路, 节约了成本并提高了可靠性. UCC28720 集成了高压启动，调频调幅两种模式，使得整个变换器的 待机功耗可以在全电压范围内小于10mW，已经远远优于五星级标准