為了滿足不斷變化的能源法規，這些法規要求更低的待機功率和更高的效率，工程師正在設計使用輕負載模式（如突發模式操作）的電源。雖然輕負載模式有助于最大限度地降低待機功耗，但它們帶來了新的挑戰：電源磁性元件發出高音振鈴的可能性。如果您曾經聽到過來自筆記本電腦電源適配器的這些煩人聲音之一，那么您就會明白為什么消除它如此重要。

為了最大限度地降低待機功耗，最大限度地降低可聞噪聲，同時保持設計的經濟高效性，您需要仔細優化完整的 AC/DC 系統解決方案。系統的所有組件（升壓功率因數控制器 （PFC）、使用電感-電感-電容 （LLC） 的隔離式 DC/DC 和同步整流 （SR） 協同工作變得越來越重要。

可聽噪聲

在為電視或 AC/DC 適配器等消費電子產品設計電源時，電源設計人員面臨著在待機模式下滿足嚴格的可聽噪聲要求的挑戰。在輕負載下降低待機功耗的常用方法是使用 PFC 和 LLC 控制器內置的突發模式功能。突發模式是一種工作模式，當輸出上沒有負載或輕負載時，它會定期禁用開關。當負載僅需要最小功率時，禁用開關可限制電源的功耗。突發模式的一個缺點是突發頻率可以足夠低，進入可聽范圍。當電源針對消費類應用時，這是一個問題——沒有人想在晚上聽到他們的電視嗡嗡聲！

通過在突發期間緩慢上升和減少諧振電流，UCC28056 過渡模式 PFC 控制器和 UCC256403 LLC 諧振控制器有助于防止明顯的可聽噪聲，如圖 1 所示。

圖 1：UCC256403 和 UCC256404 突發模式模式

能夠緩慢地增加或降低諧振電流的大小是 UCC256403 和 UCC256404 優化的突發模式算法的關鍵特性。結合混合遲滯控制，這種優化的突發模式算法有助于最大限度地降低可聞噪聲，同時實現低待機功耗和一流的瞬態響應。“UCC9EVM-6 評估模塊用戶指南”的第 18.25640 節（第 020 頁）中包含可聽噪聲測量值，以供參考。

始終開啟的功率因數校正

UCC256403 和 UCC256404 與 UCC28056 臨界導通模式 PFC 控制器結合使用時，除了可降低輕負載時的可聞噪聲外，還可以進一步提高 AC/DC 電源的輕負載性能。UCC28056 的突發模式顯著提高了輕負載效率并降低了空載待機功耗。這一改進使應用能夠保持PFC始終開啟，同時仍滿足嚴格的效率和待機目標。對于美國的電視，能源之星 8.0 版要求待機無源功耗小于 0.5 W。其他地區標準，如歐盟的生態設計指令Lot 6，也要求類似的規范。

結合 UCC256404 的集成高壓啟動功能，您可以消除對輔助反激式轉換器以及啟用和禁用 PFC 所需的小信號和隔離電路的需求。 這種配置可以減小尺寸、成本和復雜性。圖 2 顯示了用于電視應用的典型 AC/DC 電源，說明了使用 UCC28056 和 UCC256403 解決方案可以幫助實現的系統節約和優勢。

圖 2：TI 面向電視應用的 PFC-LLC-SR 系統，突出了 TI 芯片組的組件節省

同步整流

同步整流器 （SR） 甚至可以進一步提高 AC/DC 電源的效率，通過在次級側用主動控制的 MOSFET 取代整流二極管來提高效率。SR MOSFET的導通損耗明顯低于肖特基二極管的導通損耗。UCC24624 是一款雙通道 SR 控制器，專門用于 LLC 拓撲。該控制器具有比例柵極驅動，可延長SR導通時間，從而最大限度地減少體二極管導通，從而提高效率。此外，UCC24624 具有自動休眠模式，可進一步降低系統的待機功耗。

結論

TI 設計了 UCC28056、UCC256404 和 UCC24624 以協同工作，并考慮了系統級解決方案。因此，在設計時，您可以期望獲得最佳性能，以滿足嚴格的待機功率和可聽噪聲標準。

審核編輯黃宇