中心議題：

• 嚴格的空載容限
• 嚴格的CV/CC容限
• 如何滿足30mW目標

解決方案：

• 選擇獨立式＋集成式MOSFET PWM控製器

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做一個簡單的數學計算，就很容易理解為什麼政府機構和手機製造商突然積極致力降低手機充電器的待機功耗了：全球手機用戶超過40億yi，而er其qi中zhong大da多duo數shu用yong戶hu都dou習xi慣guan於yu即ji使shi在zai電dian池chi完wan全quan充chong滿man並bing拔ba掉diao手shou機ji之zhi後hou，仍reng然ran讓rang自zi己ji的de充chong電dian器qi保bao持chi連lian接jie狀zhuang態tai，因yin而er會hui繼ji續xu耗hao電dian。根gen據ju諾nuo基ji亞ya的de統tong計ji，移yi動dong設she備bei使shi用yong期qi間jian用yong電dian量liang的de三san分fen之zhi二er是shi在zai空kong載zai模mo式shi下xia消xiao耗hao的de。
　　
降jiang低di溫wen室shi效xiao應ying氣qi體ti排pai放fang量liang和he化hua石shi燃ran料liao消xiao耗hao量liang無wu疑yi對dui我wo們men所suo有you人ren都dou十shi分fen重zhong要yao

，但dan除chu此ci之zhi外wai，手shou機ji充chong電dian器qi解jie決jue方fang案an還hai必bi須xu具ju有you切qie實shi的de優you勢shi，例li如ru合he理li的de成cheng本ben、易於實現和確定的可靠性。
　　
在這方麵，飛兆半導體公司為設計人員提供了相關IC，這些產品利用該公司在集成和封裝領域的專業能力
，在單一器件上整合了一個PWM控製器、一個MOSFET(如果需要)和多項保護功能
，能夠幫助製造商達到空載功耗不到30mW的5星級水平(隻有業界平均功耗300mW的十分之一)以及±5%的輸出CV/CC容限
，並且無須次級端控製電路。
　　
嚴格的空載容限
　　
現在的手機用戶要求繁多，包括大尺寸的觸摸屏、數百萬像素的相機
、藍牙及802.11 WiFi連接
、全麵的網絡瀏覽、電郵和數據庫訪問、GPS導航、音(yin)樂(le)及(ji)視(shi)頻(pin)下(xia)載(zai)，以(yi)及(ji)即(ji)將(jiang)實(shi)現(xian)的(de)移(yi)動(dong)數(shu)字(zi)電(dian)視(shi)。所(suo)有(you)這(zhe)些(xie)熱(re)門(men)功(gong)能(neng)都(dou)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)電(dian)能(neng)。手(shou)機(ji)是(shi)經(jing)由(you)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)的(de)，而(er)電(dian)池(chi)可(ke)通(tong)過(guo)各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)電(dian)源(yuan)進(jin)行(xing)充(chong)電(dian)

，如(ru)汽(qi)車(che)上(shang)的(de)點(dian)煙(yan)器(qi)(電源轉換器)、商業飛機座椅上的電源插座，還有筆記本電腦或台式機上的USB端口。
　　
當然
，最普遍的充電電源還是壁式AC電源插座和通常被稱為手機充電器的外置AC/DC適配器，然而，這類設備大多數都不是真正的充電器。充電電路其實位於手機內部。
　　
手機充電時平均僅需要2W的功率，而筆記本電腦需要近100W，這也是手機充電器比筆記本電腦充電器小得多的原因。盡管如此
，由於全球手機用戶多達40億，而PC擁有者隻有10億
，故降低用戶熟知情況中的待機功耗，即工程師熟知條件下的空載功耗，已成為當前的一項關鍵設計考慮事項。
　　
這(zhe)些(xie)關(guan)注(zhu)的(de)結(jie)果(guo)是(shi)采(cai)取(qu)一(yi)係(xi)列(lie)措(cuo)施(shi)來(lai)提(ti)升(sheng)效(xiao)率(lv)和(he)降(jiang)低(di)空(kong)載(zai)功(gong)耗(hao)的(de)需(xu)求(qiu)。其(qi)中(zhong)最(zui)新(xin)最(zui)嚴(yan)格(ge)的(de)是(shi)由(you)全(quan)球(qiu)前(qian)五(wu)大(da)手(shou)機(ji)廠(chang)商(shang)提(ti)出(chu)的(de)一(yi)項(xiang)自(zi)願(yuan)性(xing)的(de)充(chong)電(dian)器(qi)星(xing)級(ji)製(zhi)協(xie)定(ding)，用(yong)以(yi)標(biao)誌(zhi)在(zai)充(chong)電(dian)完(wan)成(cheng)之(zhi)後(hou)
，充(chong)電(dian)器(qi)仍(reng)插(cha)在(zai)壁(bi)式(shi)插(cha)座(zuo)上(shang)時(shi)的(de)耗(hao)能(neng)量(liang)。該(gai)星(xing)級(ji)製(zhi)從(cong)0星級開始
，最高5星級。空載下額定待機功耗大於0.5W的充電器為0星級標簽，待機功耗小於0.03W(30mW)的為5星級(見表1)。通過比較
，大多數現有手機的待機功耗在150～300mW範圍。
 

這一點十分重要，有必要再次重申：要想獲得5星級標簽，充電器必須達到30mW或更低的空載功耗(見表1)，這比能源之星(level V)的閾值低90%。
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嚴格的CV/CC容限為什麼重要
　　
目前

，小型便攜式設備的電池都選擇鋰離子技術。這種技術的優勢在於其尺寸小
、能量密度大
、自放電小，而且在尺寸和形狀方麵具有極大的靈活性。鋰離子電池一般適用於恒流/恒壓(CC/CV)充電方式；每種充電模式的時間長短取決於電池的容量和充電器的性能。
　　
在最基本的形式下，即電池電壓很低時
，充電器進入恒流(CC)充電模式
；這時大部分充電能量都傳送給電池。一旦電池充電充到浮動電壓(電池斷開
，零電流時，電池電壓通常在4.2V左右)，係統將開始減小充電電流
，以保持所需的電壓——此所謂“恒壓”模式。
　　
雖(sui)然(ran)實(shi)現(xian)起(qi)來(lai)比(bi)較(jiao)簡(jian)單(dan)，但(dan)給(gei)手(shou)機(ji)充(chong)電(dian)實(shi)際(ji)上(shang)需(xu)要(yao)對(dui)浮(fu)動(dong)電(dian)壓(ya)區(qu)進(jin)行(xing)精(jing)確(que)的(de)控(kong)製(zhi)，才(cai)能(neng)獲(huo)得(de)最(zui)大(da)電(dian)池(chi)容(rong)量(liang)，並(bing)延(yan)長(chang)電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)時(shi)間(jian)。不(bu)精(jing)確(que)的(de)電(dian)池(chi)電(dian)壓(ya)調(tiao)節(jie)可(ke)能(neng)會(hui)使(shi)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)不(bu)足(zu)
，導(dao)致(zhi)電(dian)池(chi)容(rong)量(liang)大(da)幅(fu)度(du)減(jian)小(xiao)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)
，如(ru)果(guo)充(chong)電(dian)電(dian)壓(ya)過(guo)高(gao)，電(dian)池(chi)的(de)循(xun)環(huan)壽(shou)命(ming)會(hui)大(da)大(da)縮(suo)短(duan)。
　　
鋰離子電池的過度充電還可能造成設備的災難性故障。
　　
滿足30mW目標
　　
對(dui)於(yu)設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)來(lai)說(shuo)

，門(men)檻(kan)突(tu)然(ran)被(bei)拔(ba)高(gao)了(le)。不(bu)過(guo)，不(bu)妨(fang)回(hui)想(xiang)一(yi)下(xia)一(yi)年(nian)多(duo)前(qian)，那(na)時(shi)的(de)情(qing)形(xing)與(yu)現(xian)在(zai)似(si)乎(hu)並(bing)無(wu)二(er)致(zhi)。當(dang)時(shi)，手(shou)機(ji)電(dian)源(yuan)供(gong)應(ying)商(shang)設(she)計(ji)出(chu)的(de)恒(heng)壓(ya)/恒流(CC/CV)適配器/充電器大受讚譽。在待機模式下，這些適配器/充電器在120VAC時功耗為75mW，240VAC時為90mW，都滿足美國環保署能源之星規範中針對這兩種輸入電壓製定的0.5W的要求。
　　
雖然30mW是一項極具挑戰性的要求
，不過飛兆半導體公司的第三代PSRPWM產品仍然能夠輕鬆滿足。飛兆半導體最新推出的FSEZ1317器件集成了一個700V功率MOSFET(1A)，可節省空間和成本。其CV/CC容限從±10%緊縮至±5%

，同時，外部電阻和電容的數量從12個減少到了5個(3個電阻，2個電容)。
　　
這種PSR PWM控製器可實現非常精確的CC/CV調節，且無須其他解決方案所需的次極端電壓或電流反饋電路。對設計人員而言
，在電池充電器應用中采用次極端反饋電路來進行CV/CC輸(shu)出(chu)調(tiao)節(jie)的(de)傳(chuan)統(tong)方(fang)案(an)已(yi)不(bu)再(zai)有(you)吸(xi)引(yin)力(li)，因(yin)為(wei)其(qi)成(cheng)本(ben)高(gao)，器(qi)件(jian)數(shu)目(mu)多(duo)，這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)需(xu)要(yao)更(geng)多(duo)的(de)板(ban)上(shang)空(kong)間(jian)和(he)更(geng)大(da)的(de)充(chong)電(dian)器(qi)。此(ci)外(wai)，由(you)於(yu)次(ci)級(ji)端(duan)元(yuan)件(jian)會(hui)產(chan)生(sheng)功(gong)耗(hao)，能(neng)效(xiao)也(ye)受(shou)到(dao)不(bu)利(li)影(ying)響(xiang)。
　　
對於需要外部MOSFET的設計
，工程師可選擇飛兆半導體的FAN103PSR PWM控製器。在眾多解決方案供應商中，隻有飛兆半導體提供有獨立式＋集成式MOSFET PWM控製器選擇。
　　
飛兆半導體的I C產品擁有節能性能的關鍵原因在於它采用了高壓(HV)啟動電路
、專有綠色控製模式，以及專門開發的TRUECURRENT技術，後者利用PSR控(kong)製(zhi)反(fan)激(ji)式(shi)轉(zhuan)換(huan)器(qi)來(lai)調(tiao)節(jie)輸(shu)出(chu)電(dian)流(liu)

，無(wu)須(xu)次(ci)級(ji)反(fan)饋(kui)電(dian)路(lu)。該(gai)控(kong)製(zhi)器(qi)使(shi)用(yong)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)和(he)采(cai)樣(yang)技(ji)術(shu)，通(tong)過(guo)變(bian)壓(ya)器(qi)的(de)初(chu)級(ji)端(duan)輔(fu)助(zhu)繞(rao)組(zu)來(lai)調(tiao)節(jie)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)/電流。利用這種方案，充電器能夠獲得比傳統電路設計更小的外形尺寸、更低的待機功耗和更高的效率。