忙忙碌碌,相比幾十年前那種生活節(jié)奏,現(xiàn)代社會明顯快了很多??旃?jié)奏的生活,讓人們在閑下來的時候就顯得慵懶,而人類對資源的不斷消耗,使得節(jié)能成為當今社會發(fā)展的主題。信息科技的快速發(fā)展推動電子設備產品的普及。拿我們都很熟悉的充電器來說,現(xiàn)在常有一種現(xiàn)象就是記得充電,卻忘了或懶得在充完電之后拔掉。如果每個人都這樣,其造成的電源損耗是你不可想象的。很明顯,這有悖于節(jié)能的發(fā)展要求。近日,德州儀器 (TI) 宣布推出具有革命性突破的高效率電源管理控制器。可降低待機功耗,幫助智能手機用戶減少 5 瓦特方形適配器耗電,即使在適配器插在墻上電源中忘記拔出的情況下也可節(jié)能。
主流供應商瞄準30mW待機功耗的充電器 催生TI推出UCC28700
TI作為全球領先的模擬及數(shù)字半導體IC設計制造公司,不斷推陳出新,保持自己在市場上的領先優(yōu)勢。TI電源管理產品業(yè)務發(fā)展經理程文濤說:“現(xiàn)在我們看到主流的供應商所做的充電器都是瞄準30mW待機功耗,也就是無負載功耗,這一目標去做的。如果你的充電器不能符合這一標準,將造成整體品牌形象受損,因此大多數(shù)主流供應商的充電器都瞄準了30mW,因為很多技術瓶頸,要做到30mW還是相對有挑戰(zhàn)的。”
TI電源管理產品業(yè)務發(fā)展經理程文濤
而TI新推出的一款產品——UCC28700,則是支持低于30mW 的待機功耗,只需 1.5 uA 啟動電流。也就是在不帶負載的時候,待機功耗是低于30mW的。啟動的時候,把充電器插到墻上,僅需1.5uA的啟動電流,這是非常小的啟動電流,這也是滿足待機功耗低于30mW的其中一個最重要的技術上解決的問題。程文濤表示,在手機普及的今天,除了效率、功耗之外,還有另外一個驅動消費類的電子設備的主要因素就是成本。他強調,TI這款UCC28700能夠充分滿足這三種要求。
巧應原邊調節(jié)恒流挑戰(zhàn) 寬VDD輸入電壓可減少尺寸和成本
在消費類產品中,如果使用交流電供電,那么人與消費類產品必須要求隔離。在隔離的情況下,如果要把輸出的電壓和電流控制得非常精準,必須要用一些特殊的技術,最開始一般會用一些恒壓恒流的芯片放在副邊去隔離。程文濤指出,就拿手機充電器來說,在一個手機充電器里面,可以說客戶是“錙銖必較”的,按照手機充電器本身的成本來講,光耦目前占的份額是不小的,后來普遍地采用一種新的技術——原邊控制,沒有光耦,不需要從副邊去檢測電壓和電流,把它送到原邊去。它實際上是在檢測本身芯片VDD的輔助電源,就是繞組上的電壓,來反映輸出電壓。但是當輸出電流不同的時候呢?程文濤回答道,TI在UCC28700里用了原邊控制這種技術,產品實測出來的結果是非常好的。
除了恒壓之外,還有一個恒流的要求,這個也是歐盟提出的內容。如果用一個USB口來充電,輸出電壓和電流必須要在一個范圍內。當電流超過本身所設定的電流的時候,必須要進入恒流狀態(tài),一方面是保護充電器本身,另一方面最重要的是保護電池。我們知道,電池不能無節(jié)制地充電,電池本身是有一個電池充電保護的。即使是鋰電池,在充電失控的時候是有爆炸可能的。因此,必須得用這種雙重的過流保護和充電控制,才能夠使電池在批量生產的時候,不會出現(xiàn)這么多問題,影響安全。程文濤表示,本身原邊調節(jié)和恒壓是一個挑戰(zhàn),原邊調節(jié)恒流就是一個更大的挑戰(zhàn),在副邊輸出電流的時候,讓原邊僅僅檢測原邊的電流,就能夠把副邊的電流控制得非常非常精準。這同時也是另外一個比較大的挑戰(zhàn)。
另外,UCC28700里面有一個所謂寬VDD輸入電壓,它能夠接受輸入VDD芯片本身的供電電壓范圍是8-35伏。程文濤表示,沒有其他的能夠做到這么寬,這樣一方面可以減少尺寸,另一方面可以節(jié)省成本,這是在同類產品中,非常突出的一個優(yōu)勢。
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推廣充電器通用接口的必要性 TPS2511應運而生
之前,在市場上擺放的充電器各種各樣,充電器的接口也是五花八門,這其實也給消費者帶來很多不便。如果出門忘了帶充電器,而朋友的充電器又不適合你的,那么這會帶來很多麻煩。而歐盟在2007年發(fā)布了一個標準,USB電池充電規(guī)范1.0版,在2009年升級到1.1,目前已經升級到1.2。這個1.2標準的目的就是要把所有的用電池供電的設備的充電口都統(tǒng)一成USB,這就能夠減少塑料垃圾和電子垃圾。程文濤分析:“現(xiàn)在基本上絕大多數(shù)廠商,不管是主流還是非主流的廠商都已經加入了這么一個規(guī)范,因為如果你不符合這個規(guī)范的話,在這樣的市場環(huán)境下,并不是一個合理的策略。”
所以,只要留意一下生活,現(xiàn)在可以看到從大到小,各種各樣的,無論是車載的,還是墻上的充電器,或者充電棒也好,各種各樣的設備大家都在用USB來充電,包括現(xiàn)在USB2.0到USB3.0的。而此時,新的問題也隨之出現(xiàn)。特別是平板電腦、智能手機的不斷涌現(xiàn),要讓所有這些都可以使用一個USB端口充電,也就是歐盟BCS規(guī)范的1.2版,并不容易。這個時候,TI應對市場需求,推出的新品TPS2511,實際上就是一個通用接口,目的就是為智能手機與平板電腦充電實現(xiàn)通用性。
程文濤介紹:“TPS2511集成了市場上幾乎絕大多數(shù)廠商所做的用電設備智能檢測功能,要讓不同的充電器和用電設備互相識別,必須要包含每一家的判斷方法。而IC是最適合實現(xiàn)這種耗電又小,又需要很多的電路、晶體管來達成的一個功能。因此,TPS2511解決的就是這個問題。”他補充道,除了能夠讓充電器和用電設備之間互相識別之外,TPS2511也提供一些其他的功能,包括過熱保護。還有一個就是自動補償?shù)墓δ埽斪詣犹綔y到電流,電流超過一定限值的時候,它會自動抬高電壓,補償線長的損耗。
TI最新 UCC28700 初級側控制器實現(xiàn)更小的方形適配器、無線電源充電站以及其它交流供電設備。同時,TI 推出的智能 USB 充電端口控制器 TPS2511,符合 USB 電池充電規(guī)范 1.2 版,適用于流行智能手機或 5V 平板電腦的充電適配器。TI走在市場的前端,不斷推動移動充電技術的發(fā)展。