小功率AC–DC电源效率的提高研究与低成本多轨嵌入式AC-DC电源介绍

　　过去十年间，业界提高小功率AC–DC电源效率的努力一直没有间断过。随着新的欧盟CoC V5 Tier 2和美国DoE 6标准在2016年正式生效，这一趋势必将继续下去。新标准要求外部电源6 W输出时的最低效率必须达到70%左右，并且空载功耗必须小于100 mW。Power Integrations已经推出LinkSwitch™产品系列的最新一代器件LinkSwitch-4，用以满足持续提高电源效率的市场需求。新一代器件采用了一些新颖的创新技术，可在降低离线式电源设计的成本的同时进一步提高效率。

　　LinkSwitch-4 IC性能先进，可满足移动、消费电子和医疗应用对高效率、高可靠性和低成本电源的要求。LinkSwitch-4控制器采用自适应基极-发射极开关驱动技术，可提升开关性能并提高效率。这项高级开关技术特别有利于高压应用。在传统的仅由基极驱动的设计中由于其关断较慢，关断损耗很大，而LinkSwitch-4的开关技术可以降低此关断损耗，减小由于三极管二次击穿而引起的三极管故障。这样的控制方式可以大幅扩大三极管的反向偏置安全工作区域（RBSOA）并增强系统整体可靠性。请参见图1a和图1b。

　　图1a 与基极驱动方式相比，采用基极-发射极驱动方式的BJT的反向偏置安全工作区

　　图1b 基极-发射极驱动方式的BJT反向偏置安全工作区域

　　当MOSFET或双极结型晶体管（BJT）关断时，电流降为零，其上的电压升至供电电压。关断期间如果速度较慢其损耗会更大，因为晶体管在过渡区所耗用的时间更多。通过控制外部双极晶体管的基极和发射极驱动，LinkSwitch-4 IC可大大缩短在交越区域耗用的时间，从而降低开关损耗和提高效率。自适应基极-发射极开关技术可在开关前消除少数载流子，并在关断期间使Vbe变负，从而防止三极管进入二次击穿及工作区间超出RBSOA而失效。在相同工作条件下，LinkSwitch-4器件可将外部BJT的RBSOA增大至与MOSFET几乎一样的大小，提高电源在标准工作和故障模式下的可靠性。

　　反激式电源电路原理图