我們都做過，把手機充電器留在家里或辦公桌上，但手機本身就在我們的口袋或手中。沒什么大不了的，對吧?實際上，這是一件大事。當我們意識到有數(shù)百萬個這樣的充電器時，基本上什么都不做的未使用充電器消耗的功率相當可觀，消耗了大約 10% 的國內(nèi)功率消耗。

減少消耗的一種可靠方法是在充電器未主動使用設備時拔下充電器，舊習難改。因此，與其試圖說服消費者拔掉插頭，不如讓我們作為電源設計師設計一個充電器或適配器，在空載狀態(tài)下(也稱為空載)消耗盡可能少的功率或待機)。

那么不拔插頭你能走多低呢?領先的手機制造商最近建立了一個評分表評級系統(tǒng)，其中根據(jù)空載功耗授予星級，以鼓勵適配器設計為最小待機功耗。盡管有五星級的要求，但最終目標是將目標評級降低到“零功耗”解決方案。如果在 230Vac 的輸入電壓下測量其空載功率小于 5mW，則適配器被視為零功率。實現(xiàn)低于 5mW 的空載功率并非易事，因為它涉及與其他設計目標的妥協(xié)。

德州儀器的了一款芯片組：UCC28730零功率初級側(cè)調(diào)節(jié) (PSR) 反激式控制器和喚醒監(jiān)控以及用于快速瞬態(tài) PSR 的UCC24650 200V 喚醒監(jiān)控器。該芯片組提供了廣泛的功能，可實現(xiàn) <5mW 的待機功率設計，而不會影響快速瞬態(tài)響應、低組件數(shù)量和小尺寸等設計目標。圖 1 顯示了UCC28730 / UCC24650芯片組的典型應用。

圖1：使用UCC28730 / UCC24650的典型反激式轉(zhuǎn)換器應用

高壓啟動開關消除了與啟動電阻相關的恒定損耗。PSR 減少了光耦合器和穩(wěn)壓器的組件數(shù)量和相關的偏置損耗。UCC28730的欠壓鎖定 (UVLO) 遲滯允許 VDD 電壓在待機期間降至約 8V，而不會觸發(fā) UVLO。在空載條件下使用(例如)12V 的低偏置電壓與低等待狀態(tài)電源電流(通常為 52μA)相結(jié)合，只會“花費”大約 0.624mW。UCC24650還具有非常低的偏置電流(通常為 41μA)，并直接從輸出軌偏置，因此 5V 適配器的功耗約為 0.205mW?？偲霉β适褂玫目偣念A算不到 0.830mW。

需要考慮的不可避免的損耗是與輸出電容器和肖特基二極管相關的次級側(cè)泄漏損耗。典型的 10W 設計可能導致與偏置功率相當?shù)男孤p耗。組合的偏置功率和這些泄漏損耗構成了每個開關周期需要傳遞的最小能量。

傳遞這種能量的行為會產(chǎn)生與每個開關周期消耗的能量成比例的損耗。降低待機功耗的最佳整體方法是降低開關頻率并最大限度地減少空載條件下的峰值電流。UCC28730控制律的寬動態(tài)范圍將峰值電流降低到其滿負載值的三分之一，并允許開關頻率在空載時降至 32 Hz，從而在維持待機運行的同時保持低動態(tài)開關損耗.

在空載功耗最小化的情況下，需要考慮其余的設計目標。低開關頻率通常需要大輸出電容以在大負載瞬態(tài)期間維持輸出電壓調(diào)節(jié)。UCC24650旨在向UCC28730發(fā)送喚醒信號，因此它可以快速響應負載變化，從而最大限度地減少輸出電壓下降，而無需大輸出電容器。

UCC28730 / UCC24650芯片組可以通過最大限度地減少自身對待機功耗的貢獻來幫助實現(xiàn)零功耗狀態(tài)，同時仍以最大限度地降低系統(tǒng)級損耗的方式運行。UCC28730和UCC24650一起需要不到 1mW 的功率才能在待機期間保持活動狀態(tài)，但仍準備好響應突然的重負載階躍。UCC28730的寬動態(tài)控制范圍降低了待機期間的開關頻率和峰值電流。UCC24650喚醒監(jiān)視器無需外部組件且偏置功率最小，是對初級側(cè)UCC28730的補充以滿足空載功率和瞬態(tài)響應。我們?nèi)匀槐仨殗栏褡⒁饷恳粋€可能的貢獻者，以確保將集體待機損耗降至最低，但使用UCC28730和UCC24650可以實現(xiàn)五星級甚至零功耗。