PI TOPSwitch-JX电源转换IC激发超酷高能效适配器创新设计

几年前，当一个公司号称"要将待机功耗做到小于1W“时，很多人包括一些媒体都对这样的承诺嗤之以鼻，称其为炒作。有兴趣的可以看看看《可能吗？待机功率小于1W如何来实现!》，但是现在，一些公司如PI的TOPSwitch-JX系列电源转换IC不但将待机功耗降低到1W以下，更可以将我们笔记本、上网本、打印机等的适配器厚度降低很多，而且随着能效的提升，适配器也不会像以前热的发烫了。（了解相关设计案例请链接https://www.powerint.cn/zh-hans/lp/topswitch-jx?AdSource=DY5）

由于很多电子设备即使在待机状态时也消耗能量，所以“能源之星”等规范标准在致力于提升这些设备所用电源适配器工作能效的同时，也注重提升轻载能效及降低待机能耗。例如，美国环保署(EPA) 2.0版“能源之星”外部电源规范(简称EPA 2.0)在1.1版基础上进一步提高了能效要求(见表1)，其中Ln为额定输出功率的自然对数。

表1：美国环保署“能源之星”外部电源的1.1及2.0版规范

“PI的这个器件采用了全新的多周期调制模式（MCM），使电源在空载条件下具有出色的轻载效率和低功耗，既可降低平均开关频率，又可减小输出纹波和音频噪声。因此，设计出的电源不仅可以轻松满足包括ENERGY STAR®和欧盟委员会用能产品生态设计指令在内的要求严格的最新能效规范。”PI产品营销经理Andrew Smith在接受电子创新网采访时指出，“TOPSwitch-JX可轻松实现264 VAC下的待机功耗低于100 mW（针对20 mW的负载），可使上网本适配器的空载功耗达到85 mW！”

“这个器件可以持续监测输出功率，以确定最佳开关模式，不但在轻载和空载情况下可以降低功耗，更可以确保在满载情况下达到最高能效。”PI 市场部资深经理李子俊强调。

基于TOPSwitch-JX系列器件的超薄笔记本适配器

此次PI一口气推出了16款高度集成IC TOPSwitch-JX功率转换系列器件，其内部均集成有一个725 V功率MOSFET，适用于设计反激式电源。新型TOPSwitch-JX器件采用多模式控制算法，可提高整个负载范围内的功率效率。由于在满功率下工作效率较高，因此可减少正常工作期间的功率消耗量，同时降低系统散热管理的复杂性及费用支出。在低输入功率水平下，高效率还可使适配器的空载功耗降至最低，增大待机模式下对系统的供电量，这一点特别适用于受到能效标准和规范约束的产品应用。

现在电源能效已经是全球关注的焦点，很多标准组织或制造商都开始强制执行待机功耗100mw的标准，在如此低的待机功耗下，输出功率越大则系统设计越简单，基于PI TOPSwitch-JX系列器件的电源系统在保证很低的待机功耗下可以有30mw的输出功率。

激发笔记本适配器超薄设计的关键因素是TOPSwitch-JX采用了最新的超薄eDIP封装，该封装在LCD显示器、电视机和上网本/笔记本适配器等薄型应用中具有出色的散热性能。该器件还适用于打印机、PC和电视机待机、机顶盒以及其他消费类音频/视频设备，这些设备在通用输入电压范围内的最高输出功率可达到177 W。

“这个封装是PI独创的技术，其特点是一侧全是源极，这些源极与暴露的散热垫片直接相连，使热阻抗小于2°C/W。”Andrew Smith指出，“也可以选择通过源极来散热的方式，这时热阻抗通过六个源极引脚提供，大小为58°C/W。”

TOPSwitch器件中集成了一个击穿电压达725 V的MOSFET，“这样可以增强系统可靠性，使系统能够在高反射电压下进行工作，这有助于降低许多设计中的次级二极管的成本。新型IC还集成有一个快速AC复位电路，这样可以大幅减少所需的初级侧元件的数量。”他指出。

这个器件也提供了全面的保护功能，包括过热、过流、过功率、输入过压、输入欠压以及用户可选择的锁存/非锁存输出过压保护以及快速AC复位功能等。

除了采用超薄eDIP封装外，PI采用eSIP®-7C封装供货，该封装是替代传统型安装散热片的TO-220封装。

背景知识：什么是空载功耗？待机功耗？

空载待机功耗便是电源在接通220V的普通市电之后，不连接任何的耗电设备（包括主板等计算机配件），电源内部的元器件、线路等均存在的不同程度的热损耗等。一般空载待机功耗的数值较小，电源规范中最为严格的要求空载待机功耗的最大值不得大于2W。

对于PC电源来说：待机功耗是指主电源已关闭，只有＋5V stand-by工作，输出空载，此时的输入功率为待机功耗；而空载功耗指的主电压已经有输出，辅助电源也已经工作，全部输出空载，此时的输入功率为空载功耗。

对于一般的电源适配器来说：待机功耗就等于空载功耗，不过也有这样一种说法，空载功耗是指所有输出电压带载为零时的输入功率，待机功耗为输出接所用设备处于待机状态下的输入功率，此时的待机功耗便不等于空载功耗，待机功耗已是输出带轻载时的功耗了，比空载功耗大。

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