安森美推出超高密度适配器方案 推动电源适配器小型高频化发展

随着手机等智能设备越来越轻便，电源适配器的小型化、高频化也成为重要的发展方向。而USB-type C的普及，让手机、电脑等设备共用一个充电电源成为可能，这也意味着电源适配器需要更大的功率密度和更灵活的功率输出。上周，安森美半导体举办了以高密度USB Type-C PD电源适配器方案为主题的媒体交流会，对有源钳位反激拓扑如何解决适配器面临的关键挑战进行探讨。

图注：安森美半导体模拟方案部交流-直流电源管理高级市场推广经理蒋家亮

更高的能效、更高的功率、更小的体积，已经成为适配器的演变方向。安森美半导体模拟方案部交流-直流电源管理高级市场推广经理蒋家亮指出，跑高密度，可以缩减变压器体积，使适配器小型化成为可能。但是，适配器变小，意味着将元器件压缩在更加紧密的空间里。如何提升抗电磁干扰性能、降低器件数量、降低电源开关和转换过程中的能量损耗，是高密度适配器必须攻克的难关。

传统的反激拓扑架构易发生变压器漏电，Mosfet损耗，产生的电磁干扰会影响周围元器件。而安森美半导体采用的自适应有源钳位反激拓扑，能做到零电压开关，将产生电磁干扰的能量传递到二极管，实现再利用。

这种拓扑结构的主要特性有：1. 自适应零电压开关，功率随输出电压变化，适应不同充电应用的能效需求；2.实现从ACF（有源钳位）和DCM（非连续通道模式）的无缝过渡，待机功耗小于30mW，静音跳跃消除可闻噪音；3. 高压启动，集成高压开关节点检测以优化自适应开关，内置欠压和X2放电。据悉，安森美半导体的AC-DC方案能够使适配器尺寸减半。

目前，安森美根据不同场景的开关技术方案，推出了NCP12601、NCP1342、NCP1568三种适配器方案，分别面向普通密度、高密度、超高密度需求。对于高密度及超高密度是否会推高适配器成本，蒋家亮表示，变压器大概占电源方案价格的1/3，变压器体积的缩小可以省掉一些成本，但可能增加购买IC的费用。从长远来看，变压器能够降的成本不多，IC的价钱还有进一步下滑的空间。

除了缩小变压器，还可以将电容等其他元件变得更小，并通过提升产量降低总成本。蒋家亮介绍，传统适配器方案频率低，电容体积相对大，更容易发热，也会产生可靠性、稳定性的问题。如果跑高频，电容变小，频率提高，对于电容来说是更理想的状态。

随着软硬件设备的创新升级，手机、计算机承担的功能和计算任务也越来越复杂。对更高电力、更大功率密度的追求，将成为电源适配器演进的驱动力。安森美有源钳位反激拓扑弹性灵活、覆盖面广的特性，与下一代笔记本、手机有着良好的适配性。

安森美预测，自适应开关、死区时间，可配置的ACF/DCM转换，显著增加功率密度，支持100W USB供电，是适配器的演进方向。蒋家亮表示，结合USB Type-C PD的发展方向，安森美希望进一步提升电源适配器的覆盖广度，配合当下新一代的笔记本、手机，做更酷的适配器。