當你把幾乎任何小型計算或消費電子設備插入電源插座時，便不難發現手中的插頭大部分都連接到外部電源（EPS）。EPS是所有小型電子設備工作的必不可少的部分，單單在美國，就有多達15億個在使用中（據業界估計，在全球則超過30億個）。

　　EPS的核心是多功能PWM控制器集成電路（IC）（如飛兆半導體的FAN6754）以及功率MOSFET，它們聯合工作，為負載高效分配能量，并監控電路以保護系統。所有元器件都被集成在一個精簡的封裝中，與過去那種看起來老舊笨重的電源成了強烈對比。

　　PWM控制器可被視為電源的大腦。它監控反饋數據并調整占空比，以調節開關模式電源（SMPS）的輸出電壓，幫助系統滿足所有相關節能標準。

　　這種綠色模式PWM控制器可以提高效率，并增加了保護功能，將受到致力于滿足最新綠色功耗標準的工程師們所青睞。隨著全球對節能問題的重點關注，監管機構開始研究所有“綠色”方法，各種標準因而相繼被制定出來，規定筆記本電腦電源等產品必須擁有更高的效率。降低待機功耗和提高效率已成為眾多倡議的一項關鍵要素，比如美國的自愿性能源之星（ENERGY STAR）效率分級計劃，和歐盟及亞洲一些國家采用的強制性產品節能規范等。

　　譬如，ENERGY STAR EPS version 2.0要求的工作模式效率和更低的空載功耗比目前標準更嚴格。該要求強制規定平均工作模式效率須至87%才能取得能源之星標簽。

　　ENERGY STAR v.2.0規范針對EPS的另一個規定是合格的AC-AC外部電源或AC-DC外部電源在空載條件下可使用的最大輸入功率。空載模式下的最大功耗級見.不論在成本上還是在技術方面，反激式拓撲都已被證明是一種有效的解決方案，在筆記本電腦或膝上型電腦的AC-DC適配器和充電器中用脈寬調制（PWM）功率轉換來實現。飛兆半導體的FAN6754是一款高度集成化的綠色模式PWM控制器，能夠提供多項可增強反激式轉換器性能的出色功能，比如：HV啟動系統（能承受700V）、可降低EMI的跳頻技術，以及更高的集成度以節省外接部件等。工程師使用這款控制器，可獲得比采用分立式元件的解決方案更高的可靠性和更低的BOM成本，以及更低的裝配成本。為了進一步降低功耗，FAN6754采用了BiCMOS制造工藝，故能夠允許工作電流小于 2mA （典型值為1.7mA）。

????? FAN6754的眾多實用功能

　　FAN6754還有兩個實用的功能。與提高效率同等重要的是，該器件讓電源設計人員能夠以較少的外部部件，提供全方位的保護功能，從而降低成本，簡化設計。另外，保護功能對創建具成本效益的電源至關重要，因為任何通過增大元件尺寸來處理過壓力問題的需求，都會對成本和終端產品的物理參數產生不利影響。

　　FAN6754擁有眾多安全功能，如欠壓鎖定（UVLO）、過載保護（OLP）、過壓保護（OVP）、過流保護（OCP）和過流限制（OCL）。這些功能與熱關斷模式（帶軟件式安全重啟功能）相結合，共同保護精密的電路。內置8ms軟啟動電路可大大減少啟動電流尖峰和輸出電壓過沖現象。適當利用這些保護和控制功能，設計人員就更有信心使設計更接近設計余量。

　　綠色模式工作FAN6754 PWM控制器整合了不少靈活的設計特性，可降低筆記本電腦適配器的總體功耗。例如，為了把待機功耗降至最低，該器件采用了一項專有的綠色模式功能，其在輕載條件（如25%的負載）下可提供非導通時間調制（off-time modulation）來連續降低開關頻率。由于SMPS中的大部分損耗都與PWM頻率成正比，故非導通時間調制能夠減小電源在輕載和空載條件下的功耗。以電壓反饋環路的反饋電壓VFB為參考值，一旦VFB低于閾值電壓，開關頻率便會持續降低。

　　實現效率最大化的另一個關鍵因素是對固定基頻（以及倍數開關頻率）下開關器件產生的EMI（電磁干擾）的控制，因為這種干擾會對電網產生有害影響。飛兆半導體的FAN6754采用了跳頻技術），可以在更寬廣的頻率范圍上擴展能量。采用這種辦法，可減小信號衰減，滿足EN55022 （輻射和傳導放射歐盟標準）和CISPR 22 Class B （輻射和傳導放射國際標準）等國際規范。

　　利用這種技術，FAN6754以最少的濾波器且無需增加抑制元件即可降低峰值放射，從而盡量避免了這些器件造成的成本增加、空間占用和對寶貴能量的消耗。在這種專利技術（美國專利號7026851）中，頻率隨不同電容器之間的切換而變化。

　　降低開關頻率的一個不良副作用是它可能產生噪聲（大多數開關充電器都受開關功能本身產生的噪聲之影響）。由于開關的頻率隨輸出負載而變化，故開關頻率可能下降至音頻頻帶，當基頻在人耳聽力范圍之內時，會導致可聞的噪聲。為了避免聲學噪聲問題，最小的綠色模式PWM頻率設置為22KHz.峰值電流模式PWM 控制的另一個特性是電流控制環路可能變得不穩定，導致次諧波振蕩。為了防止這種情況的發生，在FAN6754 PWM在占空比超過45%時，也就是說開關周期內有45%以上的時間PWM開關處于導通狀態時，就會采用同步斜率補償（synchronized slope compensation）。輕載條件下，飛兆半導體FAN6754進入專有的綠色工作模式，提供非導通時間調制，以降低PWM頻率和工作電流（因為輕載時的損耗以開關損耗為主，這就可以把空載功耗降至最低）。為了把開關損耗降至最小，FAN6754采用了一種周期跳步的Burst mode，亦即在待機工作模式下，電源開關按照預定的頻率突發地導通/關斷。

　　在這里先進一步解釋Burst mode：設想要滿足待機模式下的低功耗要求，輸出端應只有極少乃至沒有負載電流。輸出電壓增加會造成反饋電壓下降；當反饋電壓低于閾值時，開關便停止以實現節能。根據負載電流情況，輸出電壓最終下降，導致反饋電壓增加。而一旦達到突發模式閾值，開關便會再次啟動。Burst Mode的“開”和“關”閾值都是完全可設計的。

　　有了這些綠色工作模式，連同內置非耗能700V啟動電路和低靜態電流，65W/19V筆記本電腦適配器就可以滿足空載能耗100mW這類嚴格的節能要求。

　　演示板結果事實上，在115Vac/60Hz下，65W/19V演示板上測得的FAN6754的平均效率為88.36% （規范要求為87%），在230Vac/50Hz下為88.85%，超越了EPA 4.0標準規定的適配器在工作模式下的最小平均效率。在空載功耗方面，同樣是在65W/19V演示板上測試，測得88mW @264VAC （在60W/12V演示板上測得為76mW @ 264VAC）。

　　比較可知，飛兆半導體的前代PWM控制器（SG6742）在115VAC下，在60W/12V板上測得平均效率為86.66%，而FAN6754在相同條件下測得平均效率為87.51%.而另一個便利設計人員的好處是，FAN6754與SG6742引腳完全兼容。眾多保護功能FAN 6754內置有大量全面的精確的保護功能，可保護電源和負載免受永久性損害。更好的是，設計人員無需增加外部元件或電路就可以使用這些功能，也就是說不用增加成本就能提供系統可靠性。的確，設計人員會發現FAN6754擁有的保護功能為同類競爭產品之最，同時仍然滿足筆記本電腦空載功耗欠壓鎖定（UVLO）電路有兩個閾值，即導通和關斷閾值，分別內固定為16.5V和9V.如果DC輸入電壓下降到UVLO的關斷閾值之下，PWM輸出將被禁用。當超過UVLO導通閾值時，PWM控制器便會重新啟動。

　　不同于以往的PWM控制器，FAN6754的HV引腳（SOP-8配置中的4引腳）還能執行AC欠壓保護功能。采用一個快速二極管和啟動電阻來對AC線電壓進行采樣（每180μS一次采樣，脈寬20μS），每一個采樣周期峰值都被更新并存儲在寄存器中；這個峰值可用于欠壓和電流級限制調節。當HV引腳上的電壓低于欠壓電壓時，PWM輸出關斷。此外，HV引腳能夠進行限流值調整，縮小整個AC電壓范圍上的過流保護（OCP）容限。

　　FAN6754還擴大了采樣周期，以減小HV采樣的功耗。

　　飛兆半導體的綠色模式PWM控制器具有開環分析和開環保護（OLP）功能，在出現開環或輸出短路故障時可確保系統的安全性。如果反饋電壓（FB）有超過56mS的時間大于5.2V，PWM脈沖即被禁用。PWM占空比由FB電壓和電流取樣來決定。

　　通過采用一個外部負溫度系數（NTC）熱敏電阻來感測外部系統的溫度，可實現過熱保護（OTP）功能。NTC熱敏電阻的阻抗隨溫度增加而下降，RT引腳上的電壓（VRT）相應降低。如果VRT小于1.035V，PWM在16mS后關斷。如果VRT小于0.7V，PWM在185mS后關斷。