白癜风有遗传性吗 http://m.39.net/news/a_5739739.html手机充电器成了我们生活中最为常用的一部分，几乎每天都要用到1-2次，有些手机重度使用者，甚至离不开手机充电器。我们发现很多充电器的输出功率不再是5W或者10W了，变成了18W或者30W，甚至是45W或者更大功率了。功率输出变大了，我们手机充电速度也加快。很多手机只要半小时就可以充满80%的电量。手机充电器是个小的开关电源，采用的是单端反激的架构，单端反激相对于正激和LLC等其他线路架构，最明显的优势是线路简单、元器件少、输出功率一般在W以下，适合做小型的开关电源。反激线路简单，元器件少，如下图。基本上由插头，保险丝，小的差模电感，控制IC，小输入电容，反激变压器，同步整流MOS，输出电容，输出端子和一些阻容器件构成，可数的元件，所以可以放进很小的充电器壳里。现在的反激充电器和原来相比，滤波线路更简单，就只需要两个差模棒棒电感，能做到无Y电容，或者是小容量的Y电容，很多EMI的滤波措施在反激变压器和控制IC里面做了。然后是无光耦反馈线路，采用的原边电流环反馈技术（PSR），原边反馈有个缺点就是输出电压不够精准，只适合手机这种小功率的充电器。没有光耦反馈线路，就节省了光耦、和一些阻容器件。有些充电器MOS也集成在控制IC里，节省了MOS和散热片。同时同步整流IC和MOS集成在一起，线路更加简洁。IC的PWM的频率提高了，变压器的体积也变小了。这些改进节省不少空间，充电器能够放进更小的空间里。现在手机充电器的效率也变得更高了，能达到90%，这主要得益于下面几点：开关管采用了coolMOS，甚至GaN，CoolMOS的Rdson和Qgs都变小了，GaN的Rdson和Qgs更小，这样开关管的开关和导通损耗都降低了；反激IC的控制模式QR模式，就是MOS在波谷开通，减小了MOS的开通损耗；反激的RCD吸收改成有源钳位的吸收，减少了RCD吸收电路的损耗；次级采用了同步整流，相对于肖特基整流提高了效率；高压启动电阻和次级反馈电阻的节省，减少了损耗；采用高频反激控制芯片，高频变压器，结合GaN开关管使用，整体减小体积，提高了效率。这些措施都大大提高了反激开关电源的效率。目前最火的要属于GaN技术和高频反激控制ICGaN材料是第三代半导体材料，具工作温度高，击穿电压高，抗辐射能力强等特点。GaNMOS（其实不是MOS的一种）具有Rdon和Qgs小，Vds高和体内无二极管等优点，Qgs小可以做很高的频率。目前生产GaNMOS厂家有很多，比较有名如纳微，transphorm和Panasonic。GaNMOS的开关特性，一般都需要加上驱动IC，驱动线路比普通MOS复杂。反激电源中体积最大是变压器，要想把变压器的体积减小，就需要提高频率，这样变压器的转化效率就提高了，变压器很小也可以输出很大的功率。另外一方面，频率提高了后，RCD吸收就不适合了，需要采用MOS的有源钳位吸收线路。目前半导体巨头TI，ON和PI都推出了高频反激方案，TI和ON的有源钳位反激高频达到1Mhz，现阶段来说方案还不够成熟，他们本想搭载使用GaN，提高效率，但是稳定性和EMI都难以搞定，PI就干脆降低频率到多kHz来实现，同时宣称使用了GaNmos，但是GaNMOS实际在多kHz好像并没有优势，而且GaNMOS的价格不菲，所以手机充电器厂商推出的GaN充电器价格都很贵。但是充电器的效率确实很高，体积也做得很小。另外反激电源IC厂家infineon的认为提高频率带来很大问题（稳定性和EMI），他们更看重降低开关管的开关损耗，做到开关管0电压开通，他们的控制IC在控制上做了比较大的改善，效率也能达到90%。总之，工程师和用户都在追求体积小，效率高和性能稳定手机充电器。我们相信开关电源和半导体技术的发展，这一切都有可能。
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