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弹性大、转换效率高 擎力同步整流独步全球

  • 李懿修台北

在节能减碳意识与日新月异的消费性电子同步成长驱动下,如何更有效率的利用电能至今仍是各厂商面临的挑战;为了真正落实绿能的愿景,各国政府法规对电源设计上的规范与要求也越来越严格。

以美国为例,每年电源供应器(适配器)需要消耗电能3,000亿度,占整个国家每年用电总量的11%,加上各类推陈出新的消费性电子衍生出的用电需求,美国能源部(Department of Energy;DoE)针对External Power Supply公告更新更严格的要求NOPR(Notice of Proposed Rulemaking),对电源供应厂与相关节能零件带来新的难题。

除了提高能源使用率外,手持式电子产品如平板装置(Tablet Device)、智能手机的倍出,亦开始要求电源充电器的尺寸必需短小轻薄;在符合市场的高度需求下,采用IC控制技术的同步整流方案已经逐渐成为研发工程师的优先选择。

现在的同步整流技术分为两大类:ZCD零电流侦测以及预测式的同步整流方案。ZCD有NXP、IR及安森美等厂商投入,预测式则为台湾厂商擎力科技(Sync Power)的专利。ZCD的周边零件较少、调整易且适用于非连续模式(DCM)下;但预测式同步整流方案除了可同时使用于非连续模式(DCM)及连续模式(CCM)之间,擎力科技更将其延伸至于和准谐振模式(QR)中也能使用。

擎力科技PM经理杨光莒指出,擎力在10年前创立时就已经预测了未来电源IC设计上的需求,也因此在美国能源部提出最新能源应用规范lot 6后,就以最短的时间推出了符合其规范的整流IC技术;永远走在规范之前的技术推展下,擎力也获得台湾及大陆各厂商的采用,以发展出最佳效率转换的产品。

在10年的耕耘下,杨光莒表示擎力科技能不受国际大厂威胁,且持续维持市场优势的原因为擎力的同步整流技术有4项专利的核心技术:除了可灵活搭配各家MOSFET之外,同时可以运用于非连续模式(DCM)及连续模式(CCM)和准谐振模式(QR),Dead Time (死区)可以自动调整,进而达成高效率(起动点早,死区时间短),且在High Side及Low Side都可使用。提供工程师高弹性的设计条件外,更能提供符合各类应用的厂商提供最佳的定制化电源转换效率提升方案。

在绿能意识不断抬头下,法规对开关电源供应器的效率要求也会愈来愈高,使用同步整流方案除了能将现有系统的效率提高2?4%外,可降低温度10~20℃,尤其是在大电流、低电压输出时其效益更为明显。此外,为能符合市场上各类3C产品对电源充电器要求短小轻薄的要求,CCM操作模式加上同步整流无疑将跃昇设计主流。


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