分析90W反激式單級(jí)PFC變換器原理與設(shè)計(jì)

路的控制器lc品種和型號(hào)非常多，相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)早已十分成熟，而單極pfc專(zhuān)用控制器芯片，長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有問(wèn)世。迄今為止，單級(jí)pfc控制ic僅有兩款：一個(gè)是數(shù)字單級(jí)pfc控制器iw2202，另一個(gè)則是安森美半導(dǎo)體公司推出的ncpl651。ncpl65l是一種適用于反激式拓?fù)涞膯渭?jí)pfc控制器?；趎cpl65l的反激式隔離變換器，可提供中、高dc輸出電壓和50～250w的輸出功率，滿(mǎn)足iec1000-3-2諧波電流限制要求，并能將初級(jí)側(cè)電壓限制在700v之內(nèi)。 1 ncpl65l的結(jié)構(gòu)與主要特點(diǎn) ncp1651采用16引腳soic封裝，其中引腳14和15未連接。ncp1651的芯片電路組成與ncpl650的內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在很多相同之處，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。 點(diǎn)擊看原圖 ncp165i的各個(gè)引腳功能見(jiàn)表1。 ncpl65l是一種固定頻率平均電流模式pwm單級(jí)pfc控制器，被用作驅(qū)動(dòng)工作在連續(xù)導(dǎo)電模式（ccm）或不連續(xù)導(dǎo)電模式（dcm）的反激變換器拓?fù)?，并編程平均輸入電流跟隨ac線(xiàn)路電壓。利用平均電流模式控制ccm算法，可以限制峰值初級(jí)電流，提供接近于1的功率因數(shù)。ncp1651內(nèi)置高壓

ONSEMI 第四款GreenPoint參考設(shè)計(jì)

市場(chǎng)提供高能效的終端產(chǎn)品。” 參考設(shè)計(jì) 新型greenpoint適配器參考設(shè)計(jì)的能效為90%。該設(shè)計(jì)采用專(zhuān)利的單段拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，需要的元件數(shù)量遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)的兩段方案。該參考設(shè)計(jì)符合oem對(duì)表面溫度和100微安（μa）以下泄漏電流方面的要求。 為減小輸出紋波，并將諧波電流維持在iec1000-3-2規(guī)定的d類(lèi)要求內(nèi)，該參考設(shè)計(jì)采用了energy recovery systems corporation開(kāi)發(fā)的雙環(huán)紋波/功率因數(shù)優(yōu)化技術(shù)，該公司是安森美半導(dǎo)體在這創(chuàng)新適配器參考設(shè)計(jì)的技術(shù)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)合作伙伴。 ncp1651是該參考設(shè)計(jì)的主導(dǎo)器件。該器件是專(zhuān)為50/60 hz電源系統(tǒng)中通用輸入范圍內(nèi)（85 v ac- 265 v ac）工作的有源功率因數(shù)校正控制器。它為中高輸出電壓要求的隔離交流—直流轉(zhuǎn)換器提供了成本低、元件數(shù)量少的解決方案 ，而且輕易滿(mǎn)足50 w - 250 w范圍轉(zhuǎn)換器的iec1000-3-2諧波要求。ncp1651采用乘法器設(shè)計(jì)專(zhuān)利技術(shù)，與傳統(tǒng)模擬乘法器相比，操作更精確。該器件採(cǎi)用soic-16封裝，每2,500件的批量單價(jià)為1.82美元。 其他的支持性器件 ? tl431——可編程精密參考

DC-DC有源箝位正激拓?fù)浼夹g(shù)

式電源。表1總結(jié)了集中式和分布式電源系統(tǒng)的差異。 48v架構(gòu)繼續(xù)成為電信市場(chǎng)的主導(dǎo),并且已經(jīng)適用于許多網(wǎng)絡(luò)和高端計(jì)算應(yīng)用中。圖1給出了48v分布式電源的架構(gòu),在系統(tǒng)前端包括具有功率因數(shù)修正(pfc)的隔離式ac-dc變換,以滿(mǎn)足減少諧波的要求。乍看之下,在ac-dc變換中加入pfc前端增加了系統(tǒng)的成本、復(fù)雜性和潛在效率損失。但是,通過(guò)提供預(yù)穩(wěn)壓和減小輸入端峰值電流,pfc電路實(shí)際上有助于優(yōu)化系統(tǒng)性能。在功率較低(< 250 w)的情況下,系統(tǒng)的成本和性能可以通過(guò)使用安森美半導(dǎo)體的ncp1651中獨(dú)有的單級(jí)方法加以?xún)?yōu)化[1] 。 板上電源架構(gòu)包括從48v母線(xiàn)進(jìn)行的隔離dc-dc轉(zhuǎn)換。盡管48v母線(xiàn)應(yīng)該已經(jīng)妥善穩(wěn)壓(±5%),電信系統(tǒng)也要求通過(guò)電池備份進(jìn)行工作,結(jié)果導(dǎo)致板上dc-dc變換器的輸入電壓規(guī)格更寬(一般為36??72v)。處理這么寬的電壓范圍對(duì)dc-dc 變換器提出了獨(dú)特的挑戰(zhàn)。此外,電壓較低(<3.3v)、電流較大(>30a)的輸出也使實(shí)現(xiàn)高效的功率轉(zhuǎn)換變得更加困難。雖然設(shè)計(jì)這些變換器是可行的,但是挑戰(zhàn)并不僅僅來(lái)自于電路設(shè)計(jì),還必須特別關(guān)注emi、散熱和封裝問(wèn)題

實(shí)現(xiàn)高能效、低待機(jī)能耗及功率因數(shù)校正的電源和適配器方案

a（22 w連續(xù)功率）離線(xiàn)電源，采用ncp1028單片開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器；簡(jiǎn)單緊湊的設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)低emi和高能效，可用于白家電、電表、低能耗通信設(shè)備。 圖8:22 w離線(xiàn)正激轉(zhuǎn)換器電源 全面的高能效控制器及分立器件組合 除了上述電源參考設(shè)計(jì)，安森美半導(dǎo)體還提供全方位的電源半導(dǎo)體器件，從高度集成的功率因數(shù)控制器、ac-dc控制器、dc-dc控制器到分立式mosfet、整流器、二極管和晶體管等。 1） 功率因數(shù)控制器：包括ncp1605、ncp1607、ncp1608、ncp1631、ncp1651、ncp1652、ncp1653和ncp1654等。全面的產(chǎn)品組合支持各種pfc拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，包括8引腳連續(xù)導(dǎo)電模式（ccm） pfc控制器、8引腳臨界導(dǎo)通模式（crm） pfc控制器、集成crm和固定頻率不連續(xù)導(dǎo)電模式（dcm）的pfc控制器、單段反激式pfc控制器，以及2相交錯(cuò)式pfc控制器等。 表1:安森美半導(dǎo)體各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的高能效pfc控制器概覽 2） 次級(jí)端控制器：ncp4303可實(shí)現(xiàn)ccm、dcm和qr反激式應(yīng)用的同步整流控制、精確的真正次級(jí)端零電流檢測(cè)（帶可調(diào)節(jié)閾值），還有

安森美電源開(kāi)關(guān)用整裝同步整流器

nis6111能阻塞達(dá)24伏（v）的電壓，且在20安培正向電流時(shí)的典型正向壓降為0.1v。阻塞60v和100v電壓的版本將于2005年后期推出，進(jìn)一步擴(kuò)大bers系列。 除開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)外，nis6111還可作為服務(wù)器和電信設(shè)備等常用產(chǎn)品中的oring二極管。它提供的解決方案不像分立的oring控制器和mosfet那樣容易受到印制電路板布局問(wèn)題的影響，這類(lèi)問(wèn)題包括振蕩或較慢的故障恢復(fù)速度。此外，nis6111還可增加額外的mosfet，提高其功率處理能力。 nis6111可以和ncp1207，ncp1651等初級(jí)端pwm控制器協(xié)同工作，使設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單且更具可購(gòu)性。 nis6111采用9mm x 9mm qfn封裝，每10,000件的批量單價(jià)為2.99美元?，F(xiàn)已提供演示板。 來(lái)源:零八我的愛(ài)

NCP1651DR2G的技術(shù)參數(shù)

產(chǎn)品型號(hào):NCP1651DR2G
功率級(jí)別:Up to 200W
PFC級(jí)別:DCM或CCM反饋
PWM級(jí)別:DCM或CCM反饋
封裝/溫度(℃):SOIC-16/-40~125
描述:PFC和PWM合成控制器
價(jià)格/1片(套):￥18.20


  來(lái)源:

• 針對(duì)不同LED照明應(yīng)用的電源解決方案

  交流線(xiàn)路中諧波的規(guī)范。就照明應(yīng)用而言，如果輸入功率大于25 w(c類(lèi))，這個(gè)規(guī)范就會(huì)適用。此外，即使在某些地區(qū)并不要求遵從這項(xiàng)iec規(guī)范，也可能對(duì)最低功率因數(shù)提出要求。這樣一來(lái)，這些應(yīng)用中就需要前端pfc控制器。增加這樣一個(gè)段會(huì)導(dǎo)致符合能效和空間等其它系統(tǒng)要求方面的困難，除非作出明智的選擇。 幸運(yùn)的是，安森美半導(dǎo)體深刻理解這些挑戰(zhàn)，擁有創(chuàng)新的pfc控制器產(chǎn)品陣容，符合設(shè)計(jì)人員對(duì)簡(jiǎn)單、緊湊和強(qiáng)固解決方案的期望。安森美半導(dǎo)體不僅支持傳統(tǒng)的2段式應(yīng)用，也推出了數(shù)款進(jìn)一步簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的獨(dú)特解決方案，如ncp1651單段式反激控制器。 ncp1651在單芯片解決方案中集成了功率因數(shù)校正和轉(zhuǎn)換器，帶有外部fet，允許根據(jù)所需功率實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的解決方案。ncp1651具有隔離型降壓功能，支持連續(xù)或不連續(xù)模式操作，并支持平均電流模式控制(acmc)和固定頻率控制，其高精度乘法器可用于降低總體諧波失真(thd)。它還具有過(guò)溫關(guān)閉和外部關(guān)閉等功能。這款單段式pfc控制器適合于電子鎮(zhèn)流器、街燈、交通信號(hào)燈和照明等應(yīng)用。 對(duì)于輸入功率介于25 w和60 w之間的led照明應(yīng)用而言，可以采用ncp1351這樣的p

• 安森美90瓦電源適配器符合歐美標(biāo)準(zhǔn)，用于筆記本電腦

  duct)要求。新型greenpoint適配器參考設(shè)計(jì)的能效為90%。該設(shè)計(jì)采用專(zhuān)利的單段拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，需要的元件數(shù)量遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)的兩段方案。該參考設(shè)計(jì)符合oem對(duì)表面溫度和100微安(μa)以下泄漏電流方面的要求。據(jù)介紹，為減小輸出紋波，并將諧波電流維持在iec1000-3-2規(guī)定的d類(lèi)要求內(nèi)，該參考設(shè)計(jì)采用了energy recovery systems corporation開(kāi)發(fā)的雙環(huán)紋波/功率因數(shù)優(yōu)化技術(shù)，該公司是安森美半導(dǎo)體在這創(chuàng)新適配器參考設(shè)計(jì)的技術(shù)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)合作伙伴。 ncp1651是該參考設(shè)計(jì)的主導(dǎo)器件。該器件是專(zhuān)為50/60hz電源系統(tǒng)中通用輸入范圍內(nèi)(85vac-265vac)工作的有源功率因數(shù)校正控制器。它為中高輸出電壓要求的隔離dc-dc轉(zhuǎn)換器提供了成本低、元件數(shù)量少的解決方案，而且輕易滿(mǎn)足50w-250w范圍轉(zhuǎn)換器的iec1000-3-2諧波要求。ncp1651采用乘法器設(shè)計(jì)專(zhuān)利技術(shù)，與傳統(tǒng)模擬乘法器相比，操作更精確。該器件採(cǎi)用soic-16封裝，每2,500件的批量單價(jià)為1.82美元。其他的支持性器件包括可編程精密參考tl431、單電源雙運(yùn)算放大器lm358、

• 安森美推出業(yè)內(nèi)首款集成型同步整流器

  率mosfet耦合在一起，產(chǎn)生一個(gè)與mosfet具有相同正向壓降特性的二極管。其阻斷電壓達(dá)24v，典型正向電壓降0.1v，正向電流20a。阻斷電壓60v和100v的版本將于2005年末推出，以擴(kuò)展bers系列。 除了采用開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)，nis6111還可作為服務(wù)器和電信設(shè)備中常用的oring二極管。它提供的解決方案不像分離的oring控制器和mosfet那樣容易受到印刷電路板布局問(wèn)題的影響。此外，還可以增加額外的mosfet，以提高其功率處理能力。 nis6111可以和ncp1207，ncp1651等初級(jí)端pwm控制器搭配使用，有助于簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，減低成本。 nis6111采用9×9mm qfn封裝，10,000片采購(gòu)時(shí)價(jià)格2.99美元(僅供參考)?，F(xiàn)已提供展示板。

• 安森美推出電源開(kāi)關(guān)應(yīng)用的整裝同步整流器

  111能阻塞達(dá)24伏（v）的電壓，且在20安培正向電流時(shí)的典型正向壓降為0.1v。阻塞60v和100v電壓的版本將于2005年后期推出，進(jìn)一步擴(kuò)大bers系列。 除開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)外，nis6111還可作為服務(wù)器和電信設(shè)備等常用產(chǎn)品中的oring二極管。它提供的解決方案不像分立的oring控制器和mosfet那樣容易受到印制電路板布局問(wèn)題的影響，這類(lèi)問(wèn)題包括振蕩或較慢的故障恢復(fù)速度。此外，nis6111還可增加額外的mosfet，提高其功率處理能力。 nis6111可以和ncp1207，ncp1651等初級(jí)端pwm控制器協(xié)同工作，使設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單且更具可購(gòu)性。 nis6111采用9mm x 9mm qfn封裝，每10,000件的批量單價(jià)為2.99美元。現(xiàn)已提供演示板。

• ncp1651替代型號(hào)

  NCP1650DR2G NCP1650 NCP1606 NCP1603D100R2G NCP1601BPG NCP1601BDR2G NCP1601B NCP1601APG NCP1601ADR2G NCP1601A