1.       快充推動適配器小型化

 

近年來
，隨著手機快充技術與USB Type C PD的普及

，手機和電腦筆記本等便攜式電子設備的充電功率越來越大。在同樣的功率密度下
，功率增加必然帶來手機和電腦筆記本適配器（以下簡稱：適配器）體積增加。然而，消費者總是希望適配器盡可能輕便小巧。以20W手機適配器體積75cm3
，功率密度0.267W/cm3為例
，功率增加到50W，保持同樣功率密度的前提下
，適配器體積將會增加到150cm3，消費者很難接受這麼大的體積；如果要保持同樣的體積，則功率密度需要增加到0.667W/cm3。由此可見，為了讓適配器輕便小巧，必須不斷提升功率密度才能實現。從下表是幾種典型適配器功率密度對比。

 

幾種典型適配器功率密度對比

 

2.       超高效率有源鉗位反激拓撲ACF

 

為(wei)了(le)提(ti)升(sheng)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)
，必(bi)須(xu)盡(jin)可(ke)能(neng)提(ti)升(sheng)電(dian)源(yuan)效(xiao)率(lv)和(he)提(ti)高(gao)開(kai)關(guan)頻(pin)率(lv)，軟(ruan)開(kai)關(guan)拓(tuo)撲(pu)結(jie)構(gou)是(shi)達(da)到(dao)以(yi)上(shang)目(mu)的(de)的(de)主(zhu)要(yao)方(fang)法(fa)。傳(chuan)統(tong)適(shi)配(pei)器(qi)大(da)多(duo)采(cai)用(yong)準(zhun)諧(xie)振(zhen)反(fan)激(ji)拓(tuo)撲(pu)（Quasi Resonant Flyback，QR）
，也稱為臨界模式無源鉗位反激（Transition Mode Passive Clamp Flyback
，TM PCF）。準諧振反激具有結構簡單、控(kong)製(zhi)容(rong)易(yi)等(deng)優(you)點(dian)，但(dan)是(shi)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)提(ti)升(sheng)空(kong)間(jian)小(xiao)，無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)適(shi)配(pei)器(qi)小(xiao)型(xing)化(hua)的(de)要(yao)求(qiu)。為(wei)此(ci)
，業(ye)界(jie)一(yi)直(zhi)在(zai)尋(xun)找(zhao)支(zhi)持(chi)超(chao)高(gao)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)適(shi)配(pei)器(qi)的(de)新(xin)型(xing)拓(tuo)撲(pu)。最(zui)終(zhong)，有(you)源(yuan)鉗(qian)位(wei)反(fan)激(ji)拓(tuo)撲(pu)（Active Clamp Flyback，ACF）在眾多拓撲中脫穎而出。ACF拓撲通過有源鉗位的方式實現功率管軟開關，既減小開關損耗，提高轉換效率，又支持更高開關頻率，充分發揮新型功率管氮化镓GaN的優勢，且利於磁元件小型化。然而，相比QR拓撲
，ACF拓撲對控製器Controller的要求也更高。隻有使用合適的ACF Controller
，才能充分發揮ACF的優勢。

 

ACF與PCF的拓撲結構對比

 

3.       最新一代ACF Controller UCC28782詳細解析

 

UCC28782憑借優異的設計，在實現ACF拓tuo撲pu高gao功gong率lv密mi度du的de同tong時shi，保bao持chi全quan電dian壓ya範fan圍wei全quan功gong率lv段duan高gao效xiao率lv。先xian進jin的de自zi動dong調tiao節jie技ji術shu和he死si區qu控kong製zhi可ke在zai寬kuan輸shu入ru電dian壓ya和he寬kuan輸shu出chu電dian壓ya範fan圍wei內nei均jun實shi現xian零ling電dian壓ya開kai關guan(Zero Voltage Switching, ZVS)。多模式控製在保持高效率的同時
，實現Burst mode音頻噪聲消除和輸出紋波減小。通過可調開關頻率（最高可達1.5MHz）
，集成Boost自供電電路
，內置burst mode補償電路和獨特的EMI抖頻功能，UCC28782減小外圍器件體積並降低BOM成本。此外

，UCC28782還具備X電容放電和IPC智能功率控製功能，配合同步整流控製器UCC24612可達到更高效率。下麵重點介紹UCC28782的幾個特色功能：

 

UCC28782典型應用框圖

 

滿載65W全電壓範圍效率曲線

 

集成Boost自供電電路(Integrated Biased Power)，提高自供電電路效率

 

UCC28782集成Boost自供電電路，對比傳統的1 winding+LDO和2 windings + LDO

，節省外部器件，而且最關鍵的是在USB PD 3.0 3.3V~21V寬輸出範圍下，效率明顯提升。

 

 

X電容主動放電(Active X-cap Discharge)，提升空載效率

 

UCC28782具備X電容主動放電
，可以避免被動式X電容放電電阻的損耗，有效提高空載效率。同時，XCD引腳還具備故障快速複位功能，在檢查到AC line恢複之後，UCC28782會啟動相應的複位動作。

 

智能功率控製(Intelligent Power Control, IPC)，支持多模式控製

 

UCC28782擁有獨特的智能功率控製(Intelligent Power Control, IPC)。通過配置IPC引腳，可以獲得如下收益：(1) 減小輕載和空載損耗
，比如實現空載輸入損耗小於75mW；(2)改善低輸出電壓（如5V，9V）的輕載效率
；(3) 減小低輸出電壓burst mode的輸出電壓紋波，對於需要恒流輸出的應用，可有效減少電流紋波
； (4) 減小低輸出電壓的過功率限製值
；(5)配合S13引腳實現PFC啟停控製(PFC Disable Control)，大功率適配器(>=75W)在低輸出電壓（如5V，9V）可disable PFC進一步提升中低負載下的效率。

 

 

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