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NCP1618、NCP1655创新的高压多模式PFC优化能效,用于75 W到2000 W的离线应用 ... ...

2021-5-8 08:39| 发布者: 闪电| 查看: 354| 评论: 0

摘要: NCP1618、NCP1655是创新的高多模式功率因数控制器,适用于所有需要功率因数校正(PFC)的离线设备由75 W到2000 W的应用,如高功率AC-DC适配器、工业和医疗电源、照明电源、LED、游戏机等。电路会根据开关周期的持续时 ...
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NCP1618、NCP1655是创新的高多模式功率因数控制器,适用于所有需要功率因数校正(PFC)的离线设备由75 W到2000 W的应用,如高功率AC-DC适配器、工业和医疗电源、照明电源、LED、游戏机等。电路会根据开关周期的持续时间从连续导通模式(CCM)、临界导通模式(CRM)或非连续导通模式(DCM)中自然选择最佳的工作模式。




例如从轻载转到满载时,开关模式就从CRM转到 CCM,从而在电源/负载范围内优化能效。在轻载条件下,电路可以进入soft-SKIP模式,以将损耗降至最低。此外,其高压能力省去了外部启动,从而避免了因此引起的持续漏电。电路采用SOIC-9封装,进一步集成了稳定可靠、紧凑的PFC级所必需的功能,外部器件极少。


多模式PFC优化能效


以NCP1618为例:在轻载条件下,NCP1618工作在DCM模式;中轻载条件下,NCP1618工作在频率钳位临界导通模式(FCCrM);满载条件下,NCP1618工作在CCM模式。开关频率严格控制在25 kHz和130 kHz之间:满载条件下(CCM模式),频率65 kHz (有频率抖动,以消除EMI滤波);临界导通模式下,频率在58 kHz到120 kHz之间;DCM模式下,频率在130 kHz到25 kHz之间,带频率反走。在CRM和DCM模式下,强制谷底导通。在除soft-SKIP模式以外的其它所有模式下的功率因数都接近1。


在进行多模式PFC设计时,要选择合适的电感值以最小化电流纹波




NCP1618A的特性



1. 输入电压检测

可检测电路瞬时电压。高压引脚为弧垂检测、掉电检测和电源范围检测提供输入。



2. 高压启动电流源

对于NCP1618A,Vcc(on)的典型值为17 V,启动电流通常为12 mA。当Vcc降到9 V以下时,欠压锁定。当Vcc低于0.8 V时,启动电流减小到1 mA。那么100 uF电容充电的时间将有215 ms。



3. 电压监控

高压引脚监控电路峰值电压:

  • 如果超过111 V,则未发生弧垂和掉电情况

  • 如果低于100 V的时间持续25 ms,检测到弧垂情况

  • 如果低于100 V达650 ms,则检测到掉电情况

  • 如果超过236 V,则检测到高压范围

  • 如果它在222 V以下保持25 ms,则检测到低压范围

弧垂:CCM禁用,启动soft-stop


掉电:pfcOK接地


高压范围:要修改环路增益和功率阈值以降频



4. pfcOK信号

当体电压 (bulk voltage)达到其额定值 (VBULK,nom)时,pfcOK变为高电平。它一直保持高电平,直到检测到重大故障 (例如,VBULK下降到72% VBULK,nom以下- BUV故障)。使用 pfcOK 来启用下游转换器。VpfcOK与反馈引脚的电压成正比,因此为下游转换器提供了一个前馈信号。



5. 负电流检测

内部Ics电流用于过流检测、过应力检测和浪涌检测。Ics还用于CCM占空比控制。两个电阻可调节Ics(RsenseROCP),从而提供Rsense选择的灵活性。使用大于 1.5 kW的ROCP不会触发CS引脚,提供意外接地短路保护。



6.  钳制频率可能会导致电流失真,但安森美半导体的专有方案改进了FCCrM的工作性能

调制导通时间以对死区时间进行补偿,但谷底导通,且谷底间无迟滞。系统还根据钳位频率对导通时间进行调制,以便PFC级锁定在一个与vin(t)相适应的谷底。



7.  FCCrM从本质上改善轻载总谐波失真(THD)

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