能源规范和应对措施

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1、外置电源的最新欧美能效标准解读及应对今日话题、转换效率是电源工程师们最关注的话题之一，木期芯朋微技术团队为大家解读49W以内AC-DC外置电源美国DoE六级能效和欧洲CoCV5Tier2的标准差异，并从芯片及电源设计角度给岀应对措施。1.能效标准对比美国DoE及欧洲CoC对外置电源能效进行了严苛定义，本期我们针对49W以内AC-DC外置电源，从待机、轻载效率、平均效率三个方面对比两个能效标准的差异。1.1待机功耗DoELevelVICoCV5Tier2待机功耗100mW75mW1.210%负载效率DoELevelVICoCV5Tier

2、2满足低电压条件的外置电源（标称输出电压v6V且關输出电流＞550mA）无要求>0.0834*ln(Pno)-0.00127*Pno+0.518不满足低电压条件的外置电源无要求>0.071*ln(Pno)-0.00115*Pno+0.5701.325%.50%、75%.100%负载平均效率外置电源的最新欧美能效标准解读及应对今日话题、转换效率是电源工程师们最关注的话题之一，木期芯朋微技术团队为大家解读49W以内AC-DC外置电源美国DoE六级能效和欧洲CoCV5Tier2的标准差异，并从芯片及电源设计角度给岀应对措施。1.能效标准对比

3、美国DoE及欧洲CoC对外置电源能效进行了严苛定义，本期我们针对49W以内AC-DC外置电源，从待机、轻载效率、平均效率三个方面对比两个能效标准的差异。1.1待机功耗DoELevelVICoCV5Tier2待机功耗100mW75mW1.210%负载效率DoELevelVICoCV5Tier2满足低电压条件的外置电源（标称输出电压v6V且關输出电流＞550mA）无要求>0.0834*ln(Pno)-0.00127*Pno+0.518不满足低电压条件的外置电源无要求>0.071*ln(Pno)-0.00115*Pno+0.5701.325

4、%.50%、75%.100%负载平均效率DoELevelVICoCV5Tier2满足低电压条件的外置电源（标称输出电压v6V且标称输出电流王550mA）>0.0834*ln(Pno)-0.0014*Pno+0.609>0.0834*ln(Pno)-0.0011*Pno+0.609不满足低电压条件的外置电源>0.071*ln(Pno)-0.0014*Pno+0.67>0.071*ln(Pno)-0.00115*Pno+0.67典型规格充电器、适配器的平均效率，DoE与CoC要求对比如下表:5V2A5V2.4A5V3A5V4A5V5.4A

5、DoE78.70%79.94%81.39%83.08%84.61%CoC79%80.30%81.84%83.68%85.42%12V1A12V1.5A12V2A12V3A12V4ADoE82.96%85.00%86.20%87.40%87.77%CoC83.26%85.45%86.80%88.30%8&97%2.应对措施2.1芯片设计A.高压启动技术高压启动是满足待机和10%负载效率的关键技术之一，如下图所示。搭载高压启动模块的芯片可减小传统电阻启动22mW左右损耗。sworA.谷底开通谷底开通显著降低开通损耗，是提高重载效率的关键技

6、术。在DCM模式下,开关管Vds波形如下图所示：在去磁结束后变压器励磁电感与寄生电容自由振荡，振荡周期为:芯片通过内部算法寻找谐振谷底，下一个周期选择谷底开通，可降低开通损耗：A.混合工作模式控制芯片一般混合多种工作模式提高转换效率，比较流行的控制策略如下：重载（75%、100%负载）：PWM模式，工作频率高，从而降低导通损耗。中载（50%、25%负载）：PFM模式，工作频率随负载降低而降低，平衡开关损耗和导通损耗。轻载（空载、10%负载）：深度降频模式（DPFM或Burst）,以降低开关损耗。B.同步整流技术同步整流取代二极管整流是

7、降低导通损耗的关键技术。当前，DCM同步整流己普及充电器应用，全模式同步整流在适配器应用中正逐渐增多。举例：以5V3A应用为例，同步整流（PN8305）比二极管整流（两颗1045T）降低0.71W导通损耗。2.2电源设计A.变压器变压器是电源设计难点，对效率及EMC优化至关重要:匝比平衡开关损耗与导通损耗的关键因子，反射电压通常在70J40V之间，带QR的芯片一般建议大匝比进一步降低导通损耗（PN8160最优反射电压在115V左右）；II.III.感量在变压器不饱和的情况下，感量越大，Krp越小（低压满载Krp的最优值在0.5左右），

8、电流有效值越小，导通损耗越小；IV.V.磁芯材料优先考虑PC95磁芯，因Bmax比PC40提高10%以上，可降低磁损或提咼感量；VI.VII.变压器结构优先考虑三明治结构，以降低漏感损耗。VIII.IX.A.Snubbe