飞回拓扑的优势#

飞回拓扑（Flyback topology）是一种常用于低功率AC/DC转换的电源架构，广泛应用于消费电子领域。它以简单且低成本的方式实现广泛的输入电压范围和多个输出，非常适合像智能手机、平板电脑的电池充电器、电视、桌面电脑、电器的辅助电源、以及可携式计算设备等产品。飞回转换器在这些产品中担任外部电源适配器的角色，或者在设备处于待机状态时维持系统的基本功能。

飞回转换器的待机功率挑战#

在很多应用中，飞回转换器不仅要提供正常工作状态下的功率，还需要关注待机功率的消耗。待机功率的减少有助于降低整体电源适配器的能耗，这对于符合绿色能源标准（如美国加州能源委员会和欧洲的Ecodesign Directive）至关重要。

例如，在AC墙面充电器中，飞回电源适配器的待机功率通常要求低于30 mW，且理想情况下应低于10 mW。这样可以增加其他电路组件的容差（例如输入滤波器、电容器、偏置组件等），降低整体解决方案的成本，同时也能在待机模式下使更多的系统功能保持活跃。

面向绿色能源的标准#

许多地区都对待机功率和轻负载操作效率制定了严格要求。例如，欧洲和美国的相关机构推出了多项政策，推动功率管理和电源效率的提高。美国加州于2013年2月实施了电池充电效率标准，且美国能源部也在制定影响全球电源效率的新规定。欧洲委员会则发布了《外部电源能效行为准则》第5版，规定了更严格的待机功率和轻负载功率的标准。欧洲Ecodesign指令要求家庭和办公设备的总待机功率低于0.5 W，进一步推动了能效的提高。

低于10 mW待机功率的飞回转换器#

要使飞回转换器的待机功率降至10 mW以下，采用传统的反馈控制方式，如TL431和光耦反馈机制，存在一些问题。首先，TL431等低成本参考元件需要最低1 mA的偏置电流，而光耦反馈则在无负载状态下消耗较多电流。因此，许多设计开始采用具有低偏置电流的新型参考元件，例如TI的TLV431，以及基于主侧调节的恒压恒流（CVCC）控制器，来优化飞回转换器的性能。

TI UCC28710 和 UCC28720 控制器#

TI公司推出的UCC28710和UCC28720控制器可实现非常低的待机功率，且无需光耦反馈。UCC28710通过主侧调节来精确控制飞回转换器的输出电压和电流，其平均功耗低至95 μA，在负载减少时可进入智能休眠模式，从而大幅降低待机功率。

UCC28710还具有MOSFET集成技术，简化了设计，降低了组件数量。而对于一些应用，使用BJT（双极型晶体管）代替MOSFET也有优势，尤其是在高电压（≥700V）和低功率应用中，BJTs通常成本更低，且制造工艺简单。在BJT驱动的设计中，TI的UCC28720控制器动态调节基极电流，优化开关损耗，确保在不同负载情况下的高效运行。

测试与结果#

测试结果显示，采用UCC28710和UCC28720控制器的5V/1A USB充电器能够满足低于10 mW的待机功率要求，并且具有较高的效率，符合全球各类能效标准。具体数据展示了这些设计在不同输入电压（如230V和115V）下的待机功率与平均效率。

结论#

飞回拓扑因其简单、低成本和高效能，成为低功率AC/DC电源设计的首选方案。通过智能选择高效的控制器，例如TI的UCC28710和UCC28720，设计师能够在确保低待机功率和高效能的同时，满足日益严格的全球能源效率标准。随着绿色能源标准的推进，飞回转换器的待机功率消耗将成为设计优化的重要考虑因素。