5mW待机功耗包围战！AC-DC电源待机功耗迫临物理极限

来源：上海五星体育手机免费直播    发布时间：2025-05-04 18:16:38

  电源作为电力转化的关键环节，其待机功耗直接影响着动力糟蹋水平。本文深化解析怎么经过初级侧调理反激式拓扑、智能操控战略及器材优化，完成待机功率低于

  反激式拓扑凭仗结构相对比较简单、本钱低价的优势，成为低功耗离线电源的首选计划。传统规划中，光耦器材用于次级侧电压反应，但其功耗与安稳性问题逐步暴露。现代准谐振（QR）反激式操控器经过初级侧调理技能，完全摒弃光耦依靠——使用变压器偏置绕组的磁反应构成闭环操控，仅需电阻分压网络即可精准调理输出电压。以德州仪器UCC28710操控器为例（图1），其经过查验测验谐振谷值电压完成软开关，将开关损耗下降40%以上。

  准谐振技能的中心在于使用电路寄生参数（初级电感与开关节点电容）发生的谐振特性。如图2所示，当次级电流归零后，操控器在谐振电压谷底触发MOSFET导通，使开关节点电压从400V降至50V以下，明显削减开关过程中的能量损耗。这种“谷底开关”机制，可将转化功率提高至88%以上。

  每个开关周期从输入源获取的能量（E_cycle）直接决议待机功耗水平。其计算公式为：

  其间，C_oss为MOSFET输出电容，V_bulk为母线电压，f_sw为开关频率。经过将开关频率降至10kHz以下，UCC28710在空载时的周期损耗可操控在3mW以内。但低频运转会恶化瞬态呼应——当负载骤变时，操控器需长达100ms才干检测到电压动摇。

  传统电阻发动计划在230VAC输入时发生超越200mW损耗，成为待机功耗的首要短板。改造计划选用耗尽型MOSFET构建有源发动电路：

  输出电压树立后，FET被关断该规划使发动损耗从毫瓦级降至微瓦级，合作UCC28710的自适应供电系统，全体待机损耗削减60%。

  TVS缓冲代替RCD网络：瞬态电压按捺二极管（TVS）在电压超越箝位值前简直无损耗，较传统RCD计划功率提高5%

  超快康复二极管挑选：反向康复时间＜35ns的二极管可削减开关节点震动损耗

  打破5mW待机功耗壁垒需求颠覆性技能创新。德州仪器推出的UCC28730+UCC24650芯片组，经过“超低频运转+智能唤醒”机制完成革新性打破：

  跨阻隔栅唤醒技能：次级侧UCC24650实时监测输出电压，当负载接入导致电压下降3%时，经过变压器耦合发送唤醒信号

  三脉冲加快呼应：初级侧操控器收到信号后，当即以65kHz频率发送三个脉冲，在10ms内康复稳压输出

  预负载战略：在输出端添加10kΩ电阻（损耗5mW）可改进动态功能，但会添加待机功耗

  自适应频率调制：依据负载状况动态调整开关频率，轻载时运转于10kHz，重载时升至130kHz

  输出二极管：超快康复类型（如ONSemi MUR160），反向康复时间＜50ns

  现在，该技能已在智能手机充电器（如小米120W快充）、智能家居网关等场景完成商用。欧盟ErP指令要求2026年后一切外置电源待机功耗＜5mW，这将推进相关计划快速遍及。未来，跟着GaN器材与数字操控技能的交融，AC-DC电源有望在坚持零待机损耗的一起，将功率密度提高至30W/in³，为动力革新注入新动能。