电子产品世界

　　中心议题：

　　手机充电适配器设计

　　解决方案：

　　变压器、整流二极管、EMI控制是设计的关键

　　优化转换器在整个负载范围内的效率

　　选用40V肖特基二极管

　　LinkSwitch-II器件集成多个可降低EMI的有用功能

　　由iPhone所引领的新一代手机与前代手机相比，其功能更为丰富。这些全功能手机如今已成为消费者的必备用品，它们的最大特点是具有大屏幕、能够上网、支持GPS并自带多媒体播放器，而所有这些基本功能都离不开电源。手机用户通常在电池电量快用完时才开始充电，因此他们特别希望手机充电器具备快速充电能力。此外，手机充电器在充完电后往往会继续插在插座上,因此充电器除了能以高效率提供高充电电流外，还必须在未拔下时(空载条件下)消耗尽可能少的电能。若要设计出一款既能满足上述条件、对制造商而言经济可行，又能符合所有EMI要求的电源，必须同时考虑到诸多因素。

　　充电器和外部电源所消耗的总电量在住宅总用电量中占有很大的比重，这个问题已经引起了世界上各监管的注意。许多国家的全国性标准都是参照美国的能源之星规范建立起来的。能源之星外部电源2.0版(Energy Star EPSV2.0)规范根据输出功率的不同为要求的效率设定了滑动标准。对于5W充电器而言，其效率必须高于68%。满足这一限值可并非易事，这将会使如今市场上的大部分充电器被迫重新设计，或者停止销售。

　　手机制造商们也主张提高能效要求，因为降低能耗可以作为衡量企业勇于承担社会责任和吸引有环保意识的消费者的一种手段。在2008年年底，世界五大手机制造商(诺基亚、三星、索尼爱立信、摩托罗拉和LG)联合制定了手机充电器星级分级制度。为达到严格的五星级标准，充电器在空载模式下的功耗将不得超过0.03W(30mW),这一数字仅为当前正在实施的能源之星EPS规范2.0版所规定限值的十分之一。

　　Power Integrations(PI)作为集成电路生产商，致力于帮助电源设计师达到这些严格的规范要求。该公司开发出了一款5V 5W反激式充电器/适配器电路(详见《参考设计DI-158》)，其整个负载范围内的平均效率可达74%，比能源之星EPS 2.0版的要求高出6%。图1为能源之星对59款不同型号的外部电源进行测试的结果。无需增加设计复杂度，DI-158便可获得极高的性能，并能在生产环境中重复制造。

关键词： PI 充电适配器 变压器 整流二极管

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