低待机功耗手机充电器电源管理IC应用

极管为正向时，会与PN两极体上所产生的正向导通电压来造成损失，如等式（8）所示，因此挑选较低正向导通电压的输出二极管是必备条件之一。

　　分流调节电阻损失（2%）：由于在分流调节器必需经由分流调节电阻来导通动作并与参考电位来做比较，以达到恒定输出电压，但此调节电阻仍会占据少量功耗，如等式（9）所式，因此提高调节电阻可以有效改善功耗，但同时也会影响到反馈稳定度，因此在这部份的取舍也是要仔细考虑，图9为功耗路径。

　　光耦合器损失（35%）：光耦合器用来提供次级端到初级端间的讯号传递并免于噪声干扰，同时也提供了稳压控制的讯号路径，经由电流限制电阻器（Rbias）来提供光耦合器正常工作电流，以达到稳定的工作，但是所流经的电流限制电阻器也会对系统造成一定的功耗产生，如等式（10）所式，因此这部份的取舍也需要好好考虑，路径图如图9所示。

　　由上述的论述可以很明显的看出，无论是开关功耗（switching loss）和传导功耗（conduction loss）或是由PWM控制电路所造成的功耗，大份都与开关频率有很密切的关系，因此需要更有效的控制待机时所产生的功耗。FAN302HL采用脉冲模式（Burst mode）的技术，来达到省电的效果。FAN302HL所使用的方式为依据FB引脚的电压变化来判断脉冲模式的导通周期，达到在无载时的极低待机功耗，从图10中可知FB引脚除了PWM任务调节外，也负责脉冲模式任务的调节。当IC工作在脉冲模式时FB引脚会判断该电压准位所发生的动作，当VFB低于VFB_L时，会去强制关掉PWM输出，使之无能量供给，增加脉冲周期，此时输出电压会有些下降，因而VFB很快提高，所以当VFB高于VFB_H时会在强制导通PWM，以供给输出能量，借用如此交替的运作来达到合适的脉冲模式调配。从图11中可看到脉冲模式时的动作原理与脉冲模式时的相关参数。

　FAN302HL无载待机功耗计算实例

　　使用飞兆半导体所研发出的节能PWMIC；FAN302HL，放置于测试板上，如图12所示（其额定输出电压与电流规格为5V/1A），测量条件为；输入264V交流电压并工作在无载，并由表5所计算出功耗值，待机功耗约9.07mW。此结果与系统实际测试结果相差不多，图13为系统实测结果图。

　　结论

　　在电源领域，已越有越来越多对于极低待机功耗的产品需求，因此本文主要针对飞兆半导体新推出的FAN302HL驱动控制IC来探讨降低电源整体待机功耗的方法。以数学表示式计算出主要的开关和控制电路损失，并介绍用多项飞兆半导体创新的专利技术去实现更低的整体待机功耗。最后在额定输出电压/电流规格为5V/1A，264V交流输入且输出无载时，使待机功耗可以达到小于10mW的结果。此外FAN302HL驱动IC除了可以实现极佳的节能控制外，也可实现高频工作（85KHz）与高效率工作，绝对可以满足手机充电器的应用，达到“轻薄短小”的目标。