“對于電子設備的嵌入式電源系統而言，都需要尺寸越來越小，功耗越來越低，從而減少設備的用電量和發熱量，同時也希望對電網的影響越來越小，以及設備的待機功耗越來越小。”TI大功率電源控制器應用經理唐華日前表示。

“大家可能想不到全球電子設備待機消耗的電量已經相當于50個大型發電廠的年發電總量，而家用電器的待機功耗已占家庭總耗電量12%到18%，所以降低待機功耗迫在眉睫。”唐華說。

      TI大功率電源控制器應用經理唐華

唐華介紹了TI推出的新一代LLC 控制器UCC256301，“該產品能夠實現業界最低的待機功耗，同時使用這顆芯片系統，可以得到優異的空載效率，同時這顆芯片集成了高壓驅動器，以及對X電容放電的集成電路，使電源系統的設計變得非常地簡潔。”

具體數據來說，采用該芯片的電源系統可以實現小于40毫瓦的待機功耗；相對于傳統的直接頻率控制的方式，UCC256301可使瞬態響應提高10倍，在10%的負載情況下，可以實現90%的輕載效率，從而滿足歐盟的CoC  Tier2的節能指令和美國能源部6級能耗能效標準。

全新burst模式 突破待機功耗

傳統的LLC調制方式在輸出功率比較大的時候開關頻率比較低，在輸出功率比較小的時候開關頻率則會非常高。而當開關頻率高時，會產生開關損耗和變壓器的磁極損耗、驅動損耗，這樣會造成輕載時的效率降低。

UCC256301采用了全新的burst模式，如果變換器輸出的功率小，環路的輸出會降低，當低到關斷閾值時，MOS管就會徹底關斷，能量不會從輸入端流到輸出端，輸出電壓就會自動下降。而當輸出電壓下降之后，環路輸出又開始上升，當環路輸出值超過開通閾值時，變換器又開始正常工作，輸出電壓開始上升，由于開通閾值遠遠高于關斷閾值，所以變換器在輕載時會有較長的時間不工作，以實現零待機功能。

該burst采用了自適應模式，因為傳統的burst控制模式下，進入或退出burst閾值是固定的，但是帶來一個壞處，在不同的輸入電壓下，進入或退出burst模式時的輸出電流值是變化的，但大部分電源設計者和電源使用者都希望進出burst的電流值能夠固定，所以UCC256301會檢測輸出電壓值，從而自動調整閾值，以達到恒定負載進出。

混合滯回控制專利技術使UCC256301領先一代

UCC256301使用了TI新開發的混合滯回控制專利，混合滯回控制是TI新研發的一種控制方法，相對于傳統的頻率直接控制方法，通過使用混合滯回控制，可以使用環路輸出的控制量直接來控制變換器的輸入功率，由控制信號到輸出電壓的傳遞函數就由非常復雜的傳遞函數簡化成一階系統，做補償就非常簡單。因此可以實現帶寬的提升達到十倍以上，瞬態響應的速度也會提高10倍以上。通過提高瞬態響應速度，可以降低輸出電容至少20%。通過提高動態響應還可以使系統進入深入burst模式，從而不影響系統的響應性能。

由于LLC震蕩的動態響應和傳統控制方法相比帶來的動態響應比較差，所以系統設計通常需要增加輸出電容以提高動態響應，這就導致電源系統尺寸變大，通過采用混合滯回控制則可有效避免或者降低該現象。

隨著帶寬的提高，低頻的增益也會隨之提高，這樣可抑制低頻信號對輸出的干擾。比如PFC的輸出電壓都會有100赫茲的正懸擾動波，在LLC控制器方案當中會耦合到輸出端，但高的低頻增益可以把低頻的干擾濾除掉，從而確保紋波處在較低水平。

唐華表示，混合滯回控制目前只用在LLC控制器中，但由于它是內環控制方法，該方法可以在電源行業得到廣泛應用。比如傳統的PCM控制，也是內環控制，當使用混合滯回控制之后，同樣可以提高系統的瞬態響應。

高集成度確保系統更省電更簡單

UCC256301集成了豐富的故障保護功能，例如LLC非常容易出現的零電流開通的問題，該芯片可以自動規避零電流開通的發生，所以保護了緣邊的MOS管，延長了系統的使用壽命。

UCC256301內部還集成了眾多功能電路，首先是集成了關機后X電容的自動放電功能，所有的AC/DC的電源為了避免對電腦產生EMI干擾，都會使用X電容，但是X電容在電源和電網脫離之后，也會存儲一定的能量，會存在危險電壓的，為了解決這個問題，傳統的設計會在X電容兩端并聯放電電阻，但是電阻會一直和電網相連，會造成不必要的損耗。UCC256301內部集成了X電容的放電MOS管，當系統正常工作的時候，該MOS管關斷，不會產生額外的損耗，當它檢測到和電網脫離，就會導通MOS管，讓X電容的能量迅速卸放掉，避免危險。

另外UCC256301中集成了高壓啟動電路，這就意味著系統無需設計專用輔助電源電路，接到高壓輸入時可以自動完成起動工作。第三是集成了高壓驅動電路，不需要外置驅動器。

UCC256301的市場應用范圍廣泛，可以滿足各種AC/DC的固定電源，常用的領域有電視機電源，PC機電源，筆記本的適配器，還有電動工具的電源，電池的充電器以及其他的家用電器的電源和其他行業使用的電源設備。

此外，唐華透露TI還會在LLC控制器，PFC控制器，反激芯片組、氮化鎵以及柵極驅動器等領域不斷推陳出新。

為了簡化對芯片的評估，TI也提供了評估板套件，演示的功能包含了X電容的放電功能、混合滯回控制方法以及自適應的burst模式的控制。

除了評估版，TI還提供了針對各種工業應用提供更完整的解決方案，包括24路輸出、480W額定輸出功率、720W峰值功率、>93.5%高效AC/DC工業電源參考設計；以及80+鉑、93%效率、單層PCB的450W AC/DC參考設計。