飛兆半導體公司為設計人員提供了在單一器件上整合了一個PWM控制器、一個MOSFET(如果需要)和多項保護功能，能夠幫助制造商達到空載功耗不到30mW的5星級水平(只有業界平均功耗300mW的十分之一)以及±5%的輸出CV/CC容限，并且無須次級端控制電路。

嚴格的空載容限

現在的手機用戶要求繁多，包括大尺寸的觸摸屏、數百萬像素的相機、藍牙及802.11 WiFi連接、全面的網絡瀏覽、電郵和數據庫訪問、GPS導航、音樂及視頻下載，以及即將實現的移動數字電視。所有這些熱門功能都需要使用電能。手機是經由電池供電的，而電池可通過各種不同的電源進行充電，如汽車上的點煙器(電源轉換器)、商業飛機座椅上的電源插座，還有筆記本電腦或臺式機上的USB端口。

當然，最普遍的充電電源還是壁式AC電源插座和通常被稱為手機充電器的外置AC/DC適配器，然而，這類設備大多數都不是真正的充電器。充電電路其實位于手機內部。

手機充電時平均僅需要2W的功率，而筆記本電腦需要近100W，這也是手機充電器比筆記本電腦充電器小得多的原因。盡管如此，由于全球手機用戶多達40億，而PC擁有者只有10億，故降低用戶熟知情況中的待機功耗，即工程師熟知條件下的空載功耗，已成為當前的一項關鍵設計考慮事項。

這些關注的結果是采取一系列措施來提升效率和降低空載功耗的需求。其中最新最嚴格的是由全球前五大手機廠商提出的一項自愿性的充電器星級制協定，用以標志在充電完成之后，充電器仍插在壁式插座上時的耗能量。該星級制從0星級開始，最高5星級。空載下額定待機功耗大于0.5W的充電器為0星級標簽，待機功耗小于0.03W(30mW)的為5星級(見表1)。通過比較，大多數現有手機的待機功耗在150～300mW范圍。

這一點十分重要，有必要再次重申：要想獲得5星級標簽，充電器必須達到30mW或更低的空載功耗(見表1)，這比能源之星(level V)的閾值低90%。



嚴格的CV/CC容限為什么重要

目前，小型便攜式設備的電池都選擇鋰離子技術。這種技術的優勢在于其尺寸小、能量密度大、自放電小，而且在尺寸和形狀方面具有極大的靈活性。鋰離子電池一般適用于恒流/恒壓(CC/CV)充電方式;每種充電模式的時間長短取決于電池的容量和充電器的性能。

在最基本的形式下，即電池電壓很低時，充電器進入恒流(CC)充電模式;這時大部分充電能量都傳送給電池。一旦電池充電充到浮動電壓(電池斷開，零電流時，電池電壓通常在4.2V左右)，系統將開始減小充電電流，以保持所需的電壓——此所謂“恒壓”模式。

雖然實現起來比較簡單，但給手機充電實際上需要對浮動電壓區進行精確的控制，才能獲得最大電池容量，并延長電池使用時間。不精確的電池電壓調節可能會使電池充電不足，導致電池容量大幅度減小。另一方面，如果充電電壓過高，電池的循環壽命會大大縮短。鋰離子電池的過度充電還可能造成設備的災難性故障。

滿足30mW目標

對于設計工程師來說，門檻突然被拔高了。不過，不妨回想一下一年多前，那時的情形與現在似乎并無二致。當時，手機電源供應商設計出的恒壓/恒流(CC/CV)適配器/充電器大受贊譽。在待機模式下，這些適配器/充電器在120VAC時功耗為75mW，240VAC時為90mW，都滿足美國環保署能源之星規范中針對這兩種輸入電壓制定的0.5W的要求。

雖然30mW是一項極具挑戰性的要求，不過飛兆半導體公司的第三代PSR PWM產品仍然能夠輕松滿足。飛兆半導體最新推出的FSEZ1317器件集成了一個700V功率MOSFET(1A)，可節省空間和成本。其CV/CC容限從±10%緊縮至±5%，同時，外部電阻和電容的數量從12個減少到了5個(3個電阻，2個電容)。

這種PSR PWM控制器可實現非常精確的CC/CV調節，且無須其他解決方案所需的次極端電壓或電流反饋電路。對設計人員而言，在電池充電器應用中采用次極端反饋電路來進行CV/CC輸出調節的傳統方案已不再有吸引力，因為其成本高，器件數目多，這意味著需要更多的板上空間和更大的充電器。此外，由于次級端元件會產生功耗，能效也受到不利影響。