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随着科学技术的日新月异，电子设备的功能越来越求强大，而且体积也不断向着轻薄化发展，用户希望电源设备的待机功耗尽可能低，这样既能节省用电量，也能减少发热量，对电网造成的干扰也会越来越小。据统计，全球电子设备因为待机消耗的电量相当于 50 个大型发电厂的年发电总量。可能大众很难相信，家里的电视机、电脑明明没有工作，为何还会消耗电量？家电设备只要连接电源，即使没有工作，内部电源系统也在工作，也会产生能源损耗。数据显示，家用电器的待机功耗通常占家庭总耗电量 12%到 18%，由此可见降低电子设备待机功耗迫在眉睫。
为了帮助广大用户尽可能降低电子设备的待机功耗，TI 推出一款具有集成高压栅极驱动器的新型电感 - 电感 - 电容(LLC)谐振控制器 UCC256301。据德州仪器大功率电源控制器应用经理唐华介绍，“UCC256301 在稳压状态下仍可实现低于 40 mW 的待机功耗，同时性能优于行业效率标准要求。通过超快的瞬态响应和强大的故障保护功能，如避免零电流开关，该器件可在终端设备的使用寿命内实现可靠运行。”
德州仪器大功率电源控制器应用经理唐华
Burst 模式：实现高效率和超低待机功率
传统的 LLC 控制器是直接频率调制，这种调制方式在输出功率比较大的时候，开关频率比较低，在输出功率比较小的时候，开关频率会非常高，随着开关平率升高，与开关频率相关的开关损耗和变压器的磁极损耗以及驱动损耗，也会大幅度增加，这就会造成轻载效率值很低。相对于传统的直接频率控制方式，UCC256301 可以使瞬态响应的损失提高 10 倍，在 10%的负载情况下轻载效率高达 90%，能效超出欧盟 CoC Tier 2 和美国能源部(DoE) 6 级所规定的能效标准。那么，TI 的方案是如何实现这样的工作效率的？
唐华解释，“为了解决这一问题，UCC256301 使用了 Burst 模式（即突发模式）。在这种模式下，如果变换器输出功率小，环路输出就低，当环路输出低于设定的关断阈值时，里面的 MOS 管就会彻底关断，这样能量就不能从输入端流到输出端，输出电压自动下降；当输出电压下降之后，环路的输出又开始上升，当环路的输出值高于开通阈值时，变换器又开始正常工作，输出电压上升，由于开通阈值远远高于关断阈值，因此变换器在轻载时会长时间处于不工作状态，这样就提高了轻载的效率值。同时 UCC256301 集成了丰富的故障保护功能，例如 LLC 非常容易出现的零电流开通的问题，UCC256301 可以自动规避零电流开通的发生，因此保护了缘边的 MOS 管，延长了系统的使用寿命。”
提高瞬态响应的速度，简化系统设计
瞬态响应的速度之所以能提高 10 倍，这和 TI 已经获得专利的新控制方式 --- 混合滞回控制有密切的关系。唐华表示，“通过使用混合滞回控制，可以使用环路输出的控制量直接来控制变换器的输入功率，因此，由控制信号到输出电压的传递函数，就由非常复杂的传递函数简化成一阶系统。相对于传统的方案，带宽可以提高 10 倍以上，所以瞬态响应的速度也会提高 10 倍以上。随着瞬态响应速度的提升，所需要的输出电容随之减少，预计输出电容可以减少 20%，因此，系统成本降低，尺寸变小。”
除了电子系统的工作模式，系统复杂性也会影响到设备本身的待机损耗。所有的 AC/DC 电源为了避免对电脑产生 EMI 干扰都会使用 X 电容，但是 X 电容在电源脱离电网之后也会存储一部分能量，这就会造成某段时间内，电容的输入端口是有危险电压。为了解决这一问题，传统的方式是在 X 电容两端并联放电电阻，但是这个电阻一直会和电网相连，这样损耗就会一直存在。UCC256301 内部集成了 X 电容的放电 MOS 管，当系统正常工作的时候，MOS 管关断，不会产生额外的损耗，当它检测到和电网脱离，就会导通 MOS 管，让 X 电容的能量迅速卸放，避免危险事件的发生，工程师可以通过集成 X- 电容放电和高压启动功能轻松设计系统。
UCC256301 满足各类 AC/DC 应用严苛的能效标准，包括数字电视、游戏适配器、台式电脑和笔记本电脑适配器以及电动工具电池充电器。唐华指出，“TI 还会不断扩展端到端高压功率变换器解决方案，如：LLC 控制器、PFC 控制器、反激芯片组、GaN 解决方案、栅极驱动器等，帮助设计人员已更低功耗实现更多性能。”
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