忙忙碌碌,相比幾十年前那種生活節(jié)奏,現(xiàn)代社會(huì)明顯快了很多??旃?jié)奏的生活,讓人們?cè)陂e下來(lái)的時(shí)候就顯得慵懶,而人類對(duì)資源的不斷消耗,使得節(jié)能成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的主題。信息科技的快速發(fā)展推動(dòng)電子設(shè)備產(chǎn)品的普及。拿我們都很熟悉的充電器來(lái)說(shuō),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(gè)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??山档痛龣C(jī)功耗,幫助智能手機(jī)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(yīng)商瞄準(zhǔn)30mW待機(jī)功耗的充電器 催生TI推出UCC28700
TI作為全球領(lǐng)先的模擬及數(shù)字半導(dǎo)體IC設(shè)計(jì)制造公司,不斷推陳出新,保持自己在市場(chǎng)上的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。TI電源管理產(chǎn)品業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理程文濤說(shuō):“現(xiàn)在我們看到主流的供應(yīng)商所做的充電器都是瞄準(zhǔn)30mW待機(jī)功耗,也就是無(wú)負(fù)載功耗,這一目標(biāo)去做的。如果你的充電器不能符合這一標(biāo)準(zhǔn),將造成整體品牌形象受損,因此大多數(shù)主流供應(yīng)商的充電器都瞄準(zhǔn)了30mW,因?yàn)楹芏嗉夹g(shù)瓶頸,要做到30mW還是相對(duì)有挑戰(zhàn)的。”
TI電源管理產(chǎn)品業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理程文濤
而TI新推出的一款產(chǎn)品——UCC28700,則是支持低于30mW 的待機(jī)功耗,只需 1.5 uA 啟動(dòng)電流。也就是在不帶負(fù)載的時(shí)候,待機(jī)功耗是低于30mW的。啟動(dòng)的時(shí)候,把充電器插到墻上,僅需1.5uA的啟動(dòng)電流,這是非常小的啟動(dòng)電流,這也是滿足待機(jī)功耗低于30mW的其中一個(gè)最重要的技術(shù)上解決的問(wèn)題。程文濤表示,在手機(jī)普及的今天,除了效率、功耗之外,還有另外一個(gè)驅(qū)動(dòng)消費(fèi)類的電子設(shè)備的主要因素就是成本。他強(qiáng)調(diào),TI這款UCC28700能夠充分滿足這三種要求。
巧應(yīng)原邊調(diào)節(jié)恒流挑戰(zhàn) 寬VDD輸入電壓可減少尺寸和成本
在消費(fèi)類產(chǎn)品中,如果使用交流電供電,那么人與消費(fèi)類產(chǎn)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(zhǔn),必須要用一些特殊的技術(shù),最開(kāi)始一般會(huì)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(jī)充電器來(lái)說(shuō),在一個(gè)手機(jī)充電器里面,可以說(shuō)客戶是“錙銖必較”的,按照手機(jī)充電器本身的成本來(lái)講,光耦目前占的份額是不小的,后來(lái)普遍地采用一種新的技術(shù)——原邊控制,沒(méi)有光耦,不需要從副邊去檢測(cè)電壓和電流,把它送到原邊去。它實(shí)際上是在檢測(cè)本身芯片VDD的輔助電源,就是繞組上的電壓,來(lái)反映輸出電壓。但是當(dāng)輸出電流不同的時(shí)候呢?程文濤回答道,TI在UCC28700里用了原邊控制這種技術(shù),產(chǎn)品實(shí)測(cè)出來(lái)的結(jié)果是非常好的。
除了恒壓之外,還有一個(gè)恒流的要求,這個(gè)也是歐盟提出的內(nèi)容。如果用一個(gè)USB口來(lái)充電,輸出電壓和電流必須要在一個(gè)范圍內(nèi)。當(dāng)電流超過(guò)本身所設(shè)定的電流的時(shí)候,必須要進(jìn)入恒流狀態(tài),一方面是保護(hù)充電器本身,另一方面最重要的是保護(hù)電池。我們知道,電池不能無(wú)節(jié)制地充電,電池本身是有一個(gè)電池充電保護(hù)的。即使是鋰電池,在充電失控的時(shí)候是有爆炸可能的。因此,必須得用這種雙重的過(guò)流保護(hù)和充電控制,才能夠使電池在批量生產(chǎn)的時(shí)候,不會(huì)出現(xiàn)這么多問(wèn)題,影響安全。程文濤表示,本身原邊調(diào)節(jié)和恒壓是一個(gè)挑戰(zhàn),原邊調(diào)節(jié)恒流就是一個(gè)更大的挑戰(zhàn),在副邊輸出電流的時(shí)候,讓原邊僅僅檢測(cè)原邊的電流,就能夠把副邊的電流控制得非常非常精準(zhǔn)。這同時(shí)也是另外一個(gè)比較大的挑戰(zhàn)。
另外,UCC28700里面有一個(gè)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(méi)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(chǎn)品中,非常突出的一個(gè)優(yōu)勢(shì)。
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推廣充電器通用接口的必要性 TPS2511應(yīng)運(yùn)而生
之前,在市場(chǎng)上擺放的充電器各種各樣,充電器的接口也是五花八門(mén),這其實(shí)也給消費(fèi)者帶來(lái)很多不便。如果出門(mén)忘了帶充電器,而朋友的充電器又不適合你的,那么這會(huì)帶來(lái)很多麻煩。而歐盟在2007年發(fā)布了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),USB電池充電規(guī)范1.0版,在2009年升級(jí)到1.1,目前已經(jīng)升級(jí)到1.2。這個(gè)1.2標(biāo)準(zhǔn)的目的就是要把所有的用電池供電的設(shè)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(jīng)加入了這么一個(gè)規(guī)范,因?yàn)槿绻悴环线@個(gè)規(guī)范的話,在這樣的市場(chǎng)環(huán)境下,并不是一個(gè)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(wú)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(shè)備大家都在用USB來(lái)充電,包括現(xiàn)在USB2.0到USB3.0的。而此時(shí),新的問(wèn)題也隨之出現(xiàn)。特別是平板電腦、智能手機(jī)的不斷涌現(xiàn),要讓所有這些都可以使用一個(gè)USB端口充電,也就是歐盟BCS規(guī)范的1.2版,并不容易。這個(gè)時(shí)候,TI應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求,推出的新品TPS2511,實(shí)際上就是一個(gè)通用接口,目的就是為智能手機(jī)與平板電腦充電實(shí)現(xiàn)通用性。
程文濤介紹:“TPS2511集成了市場(chǎng)上幾乎絕大多數(shù)廠商所做的用電設(shè)備智能檢測(cè)功能,要讓不同的充電器和用電設(shè)備互相識(shí)別,必須要包含每一家的判斷方法。而IC是最適合實(shí)現(xiàn)這種耗電又小,又需要很多的電路、晶體管來(lái)達(dá)成的一個(gè)功能。因此,TPS2511解決的就是這個(gè)問(wèn)題。”他補(bǔ)充道,除了能夠讓充電器和用電設(shè)備之間互相識(shí)別之外,TPS2511也提供一些其他的功能,包括過(guò)熱保護(hù)。還有一個(gè)就是自動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓δ埽?dāng)自動(dòng)探測(cè)到電流,電流超過(guò)一定限值的時(shí)候,它會(huì)自動(dòng)抬高電壓,補(bǔ)償線長(zhǎng)的損耗。
TI最新 UCC28700 初級(jí)側(cè)控制器實(shí)現(xiàn)更小的方形適配器、無(wú)線電源充電站以及其它交流供電設(shè)備。同時(shí),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(jī)或 5V 平板電腦的充電適配器。TI走在市場(chǎng)的前端,不斷推動(dòng)移動(dòng)充電技術(shù)的發(fā)展。