如何设计不足15毫米超薄型笔记本适配器?(四)

2009-11-04 21:06:54来源: Power Integrations, Inc.

  当今的笔记本电脑正在向超薄型发展,这一设计趋势带给系统工程师的最大设计挑战是超薄电源适配器。如何以一个合理的成本设计出能够装入厚度不足15毫米机壳中的电源?如何对它进行有效的散热设计?以及如何使它满足最新的能源之星标准及其它全球性能效标准?要克服所有这些挑战并非易事。请看PI技术专家是如何解决这些难题的。

  本文第三部分讨论了如何利用TOPSwitch来优化所有功率水平下的开关频率和RMS电流,接下来的第四部分将讨论适配器如何在低功率时仍能保持高效率,并避免音频噪音问题。

  随着电源负载进一步降低和开关频率达到30kHz,TOPSwitch-HX将切换至固定低频PWM模式。在此模式下,通过调整MOSFET导通时间,可使开关频率保持在音频波段以上并维持输出稳压。开关频率保持恒定不变且占空比减小,工作方式与全频PWM模式相同,都通过缩短MOSFET导通时间来实现。峰值漏极电流从初始的最大值下降到最小值,即设定流限值的25%。这样可以在低功率时保持高效率,避免了音频噪音问题。

  TOPSwitch-HX进入其最后的工作模式,即多周期调制模式,以支持超低负载要求。当峰值漏极电流降到设定流限值的25%时,控制器便会切换到多周期调制模式。在此模式下,每当根据回路要求传导能量时,功率MOSFET将以30kHz的开关频率开关,且至少持续135μs。这将产生一组至少四到五个的开关脉冲,这些脉冲的峰值初级电流固定为设定流限值的25%,不受控制环路的影响。135μs的强制性最小开关时间过后,控制器将以逐周期的方式对来自环路的反馈信号作出反应。随后MOSFET关断,直至控制引脚电流降到预设值以下。这种工作模式可使与峰值漏极电流成比例的变压器磁通密度减小,继而将变压器发出的音频噪音降至最低。同时还可以避免6kHz到15kHz之间的开关频率。常采用的反激式转换器磁芯尺寸的自谐振频率通常介于此频率范围内。多周期调制功能可有效地将每个平均开关频率控制在所需的音频范围内,保持输出稳压,同时避免出现前面提到的磁芯自谐振频率。因此,与更为传统的突发工作模式不同的是,多周期调制能够确保音频噪音得到有效抑制,同时还可提高工作效率。

  本文第五部分将讨论如何正确地设计会给超薄型笔记本适配器设计师带来空间和散热两大难题的三个参数,敬请关注。

关键字:笔记本  适配器  电源  设计  散热设计

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2009/1104/article_1944.html
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