低成本薄型電源滿(mǎn)足超薄筆記本電腦需求

　　如今，市場(chǎng)上推出的薄型筆記本電腦種類(lèi)繁多，而制造商們仍在不斷探索，希望生產(chǎn)出更薄、更輕的產(chǎn)品。但當薄型筆記本配備標準的“磚塊式”適配器時(shí)，卻難以受到消費者的青睞。當然，尺寸小巧的薄型適配器在市面上已有銷(xiāo)售，但它們通常需要使用較昂貴的元件和額外材料，才能設計出小巧外形并達到散熱及效率要求。這些無(wú)疑將會(huì )給制造商帶來(lái)巨大的成本負擔，而最終又會(huì )轉移到消費者身上。因此，在競爭極為激烈的筆記本市場(chǎng)，低成本的磚塊式適配器仍是制造商們的首選，薄型適配器也只能作為外型新穎的選購件提供。薄型適配器要想成為筆記本的標準配件，則必須要克服的挑戰是：其制造成本應與磚塊式適配器相當，且厚度<=15mm。

　　設計薄型適配器并非易事，電源設計師面臨著(zhù)諸多個(gè)方面的難題。15mm的外部尺寸，意味著(zhù)電源外殼內的凈空高度要小于13.5mm。通常情況下，適配器的最高額定輸出功率為65W，且電源效率必須非常高，這樣才能滿(mǎn)足能效規范并將外殼的最高溫度控制在70℃到75℃的范圍內。此外，要達到ENERGY STAR EPS v2.0和EC CoC的要求，65W適配器在空載條件下吸入的電流將不得超過(guò)500mW。同時(shí)，還必須滿(mǎn)足嚴格的傳導及輻射EMI規范要求，且制造成本必須同標準高度的適配器大體相當。表1提供了65W超薄型適配器典型的目標規范要求。

　　變壓器是成功設計薄型適配器的關(guān)鍵元件。由于開(kāi)關(guān)頻率約為65kHz(許多適配器的典型值)，變壓器需由大量初級線(xiàn)圈繞制而成，以防止出現磁芯飽和。使用大量線(xiàn)圈的缺點(diǎn)在于會(huì )增大變壓器的尺寸。為縮小變壓器尺寸，同時(shí)滿(mǎn)足薄型適配器殼體凈空高度限制的要求，設計師經(jīng)常選用更為昂貴的平面磁性器件。不過(guò)，如果增大電路開(kāi)關(guān)頻率的話(huà)(比如，增至132kHz)，在設計變壓器時(shí)可使用更少的初級線(xiàn)圈，并采用低成本的繞線(xiàn)結構技術(shù)。簡(jiǎn)單地增大頻率將導致開(kāi)關(guān)損耗增加，繼而產(chǎn)生功耗，這樣就更難以同時(shí)滿(mǎn)足能效及殼體溫度要求，因此，必須作出其他改變才能兼顧能效及成本目標。

　　Power Integrations (PI)已開(kāi)發(fā)出一種創(chuàng )新的解決方案，可滿(mǎn)足薄型筆記本適配器的設計需求。PI推出的TOPSwitch-HX在單個(gè)超薄器件中集成了一個(gè)控制器、MOSFET柵極驅動(dòng)和系統級保護功能。TOPSwitch-HX中集成的700V功率MOSFET采用PI的專(zhuān)利技術(shù)構建而成，與傳統分立式MOSFET相比開(kāi)關(guān)損耗更低。此外，TOPSwitch-HX還采用了PI的EcoSmart技術(shù)，有助于在適配器的整個(gè)工作范圍內實(shí)現最高效率。這些技術(shù)因素的結合，可使器件的開(kāi)關(guān)頻率達到132 kHz，同時(shí)滿(mǎn)足能效及散熱要求。這樣在設計時(shí)，可以通過(guò)提高開(kāi)關(guān)頻率來(lái)降低一些系統元件的尺寸。這有助于設計出符合薄型適配器小體積要求的產(chǎn)品，同時(shí)還可降低元件成本。