交流-直流(AC-DC)電源適配器的應用非常廣泛，如用於筆記本電腦、液晶顯示器及打印機等。這些電源適配器長時間處於空載待機模式，而且使用量巨大，由此帶來巨大的電能損耗。美國“能源之星”標準對這類外部電源(EPS)的空載能耗有明確要求，即功率50 W以下的AC-DC EPS空載能耗不超過0.3 W
；功率介於50 W至250 W的AC-DC EPS空載能耗則要不超過0.5 W。目前，市場上較佳性能的AC-DC適配器最佳空載能耗性能是30 mW左右。而最新適配要求是空載能耗低於30 mW，這就要求降低輸出電壓(Vout)，以減少空載寄生能耗；還要允許關閉初級端控製器，以進一步降低能耗。這樣一來
，在空載期間，適配器輸出電壓可自動降低
，輸出電壓可在19 V-2.5 V之間跳變，以降低穩壓能耗。 

安森美半導體推出的NCP1246的空載能耗小於16 mW，利用NCP1246 + NCP4354實現的低待機能耗解決方案可輕鬆滿足“能源之星”要求，適用於功率65 W的電源適配器

，並能實現20 mW以下的極低待機能耗。

 

NCP1246是一個滿足上述要求的初級端控製器。NCP4354是一款次級端控製器，具有檢測空載條件，且可由光耦關閉NCP1246。它可替代TL431
，電流消耗小於100 μA。NCP4354可以對空載進行檢測，器件中增加的空載檢測電路對“輸出電壓” (Vout) 與“空載信息”(No load info)進行比較。在高開關頻率或高頻待機跳周期模式下兩者均等於負載

；而在空載及極低頻跳周期模式下兩者不同；在小電容及恒定負載條件下，輸出電壓保持恒定，而““空載信息”走低。這樣
，無需進行功率檢測，對能效及安全無影響，而且外部元件數量很少，易於調節。

圖1是shi進jin入ru關guan閉bi模mo式shi的de過guo程cheng。當dang輸shu出chu電dian流liu從cong滿man載zai慢man慢man降jiang低di時shi，初chu級ji控kong製zhi器qi會hui從cong正zheng常chang工gong作zuo轉zhuan換huan成cheng跳tiao周zhou期qi工gong作zuo，輸shu出chu電dian壓ya和he空kong載zai信xin息xi基ji本ben上shang比bi較jiao接jie近jin
；當輸入極低跳周期或關閉模式時

，輸出空載電壓將低於輸出電壓
，從而檢測到極低負載或空載
，激活關閉模式。

圖1：進入關閉模式的過程

 

當輸出電壓大於“空載信息”時，導通/關閉(ON/OFF)光耦關閉初級端控製器；在初級端控製器重啟前


，輸出電壓允許降低至2.5 V。這樣就可以實現頻率低至0.01333 Hz (75 s跳周期時間) 的極低頻率跳周期模式。

NCP1246是一款固定頻率、電流模式控製器，是為空載和輕負載條件下最大限度地降低能耗而專門優化的。該器件可動態自供電，內置了有源X2電容放電；可以進入省電休眠狀態，提供輸出電壓打嗝模式
；在輕負載條件下降低頻率，並采用跳周期模式；省去了放電電阻，從而節省了電力及元件
；在空載條件下顯著降低了功耗
，保持整個線路/負載範圍內的高效率。

此外
，在嚴重故障情況下，NCP1246可閉鎖輸入

，允許直接連接NTC；基於定時器的保護可自動恢複或鎖定
；具有高壓啟動電路
；在整個負載範圍內軟化EMI幹擾的頻率抖動
；實現高達30 V的Vcc 操作。NCP1246的市場及應用包括：AC適配器 (筆記本電腦
、液晶顯示器和打印機)、開架式PSU (DVD
、STB)、離線電池充電器、消費類電子產品電源等。

為了符合安規標準，AC-DC電源必須具備在撥出交流插頭後不到1秒時間內將電磁幹擾(EMI)濾波器X2輸入電容放電的能力。為了符合此要求
，常使用與電容並聯的一串高阻抗電阻


，但是，電阻型消耗源 (drain)消耗約25 mW輸入能耗
，當考慮到空載輸入能耗時，此25 mW能耗相對較大。安森美半導體的方案采用有源X2電容放電來檢測斷開交流連接狀況
，並通過開關觸發電容放電。NCP1246 HV引腳包含了交流線路撥出檢測器，如果定時器定時到期，輸入即為直流，放電電路被觸發，X2電容放電，見圖2。

圖2：NCP1246交流線路撥出檢測器

 

器件的關閉模式是由從次級端到NCP1246反饋引腳的信號來觸發的。NCP435x使用相同的光耦提供此信號
，用於反饋網絡；空載期間
，NCP435x驅動光耦，下拉反饋(FB)引腳，關閉NCP1246。NCP1246的關閉模式有兩個與眾不同之處，一個是采用低能耗關閉模式，另一個是以光耦觸發的關閉模式。

NCP4354是專為與NCP1246配合使用而設計的一款低待機能耗次級端恒流恒壓 (CCCV) 控製器，帶有LED驅動器 (圖3)。其價值在於，可檢測空載條件並使主控製器進入超低頻率跳周期模式，以降低待機功耗；隻有一個反饋和關閉(OFF)控製所需的光耦
；提高了空載效率(小於15 mW)
；元件更少。此外
，它還具有CCCV反饋和LED驅動器
、供電電壓高達36 V、在關機模式可調整最低Vout、1.25 V參考精度為1％，以及Icc大於100 μA等特性。NCP4354與NCP1246一起使用
，可調節Vmin，市場及應用範圍包括筆記本電腦適配器及其他外部電源適配器。NCP435x係列還有一款不帶LED驅動器的產品NCP4353，可以與NCP1246一起使用來調節Vmin(僅B版本)。

 

 

圖3：NCP4354典型電路圖

 

NCP4353A及NCP4354A具有嵌入式恒壓恒流(CVCC)，通過增添的OTA增加電流控製(CC)功能
，直接提供穩壓動作和CC
；以直接輸出電流檢測來增強安全性

；低壓參考(VREFC = 0.0625V，±5%)可降低檢測電阻(Rsense)的壓降及能耗。

為了幫助客戶盡快實現低待機能耗解決方案，安森美半導體提供了NCP1246 + NCP4354 65W適配器演示板(圖4)。圖5是演示板的電路圖。從圖6可以看出其能效相當高。

 

圖4：65 W適配器演示板

 

 

圖5：65 W適配器演示板電路圖

 

 

圖6：65 W演示板能效

 

NCP1246及NCP4354是用於適配器的同伴器件
，NCP1246集成帶X電容放電和輸入欠壓保護功能的高壓啟動電路，可以實現頻率抖動、無損過功率補償、輕載時頻率反走、跳周期及休眠模式等功能。NCP4354為次級端CCCV控製芯片
，集成了空載檢測及電壓控製
，內含1.25 V基準及LED驅動。一起使用兩款器件可為AC-DC電源適配器提供極低的空載待機能耗
，輕鬆滿足“能源之星”標準的要求。