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精品文档-下载后可编辑TI-为100WUSB电力输送适配器提供超高功率密度-基础电子USB电力输送（PD）标准支持通过USB进行高达100W的电力输送，该电力足以驱动笔记本电脑、显示器和DLP?电影放映机等高功率设备。USBPD适配器通常采用电感-电感-电容（LLC）或准谐振（QR）反激进行隔离式DC/DC转换。LLC的优势在于其支持具有软开关的功率开关，但由于其窄增益限制，并不适用于宽输出电压范围。而且，QR反激在不连续电流传导模式下工作，且在所有输出电压范围内都不能实现全软开关。此外，变压器漏感的损耗限制了实际的开关频率。当设计人员想要实现高功率密度和小适配器尺寸时，上述不足就给功能的实现带来了很大的限制。有源钳位反激（ACF）是一种可克服这些限制的新型谐振拓扑。与QR反激不同，ACF可实现软开关和漏感能量回收。临界导通模式ACF使用小型负磁化电感在整个负载范围内实现零电压开关（ZVS）。此外，输出整流器可在关断期间实现零电流开关（ZCS），这将降低整流器的反向恢复损耗，并提高电磁干扰性能。凭借这些优点，可实现高频率和高效率的适配器。使用德州仪器30W/in3、93.4％效率、100WAC/DC适配器参考设计的电路包括基于UCC28056的前端转换模式功率因数校正（PFC）电路，然后是基于UCC28780的用于隔离式DC/DC转换的ACF。图1是参考设计的详细系统框图。

EMI滤波器和整流器TM-PFG功率级ACF功率级PD控制器SR驱动器UCC24612隔离器IS07710FACF控制器UCC28780PFC控制器UCC28056放大器TLV171输出端口MOSFETCSD17575Q3图1：AC/DC适配器参考设计系统框图设计人员关注的特征是无外壳的超高功率密度30W/in3。首先，临界导通模式ACF可以实现高开关频率，使得RM8内核可用于变压器。而且，由于具有超高转换器效率，无需使用散热器，从而既节省了空间，也提高了功率密度。图2所示为AC/DC适配器参考设计电路板。

图2：AC/DC适配器参考设计电路板设计师关注的另一重要特征是该设计的高效率。UCC28780实现了主开关的ZVS和次级整流器的ZCS。次级谐振配置形成初级电流波形，从而降低初级均方根（RMS）电流并显著改善同步整流器操作。氮化镓场效应晶体管用于ACF初级侧开关，以提高效率，因为它们具有较小的寄生参数。通过在5VOUT和9VOUT下关闭PFC级，可进一步提高效率。图3所示为参考设计的平均效率曲线。

Vout(V)效率(%)图3：AC/DC适配器参考设计平均效率曲线总之，100WAC/DC适配器参考设计为

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