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世界焦点!电源设计更快更好,高效能图腾柱PFC应用须知

2023-06-26 22:12:35 来源:面包芯语


(资料图片仅供参考)

以240W电源供应器设计为例,现行常用的传统PFC 级+LLC谐振DC-DC Convert的效率已经可以达到极致(97%+97%),但主要功耗来自于桥式整流器(Bridge Diode),约占18% (以240W输出功率计算),而且桥式整流器需要散热器(Heak Sink)帮助降温,导致材料成本无法节省,如下图。

为了减少桥式整流器的损耗,可以将四颗二极体改用MOSFET取代,另外PFC 输出整流二极体亦可以改用MOSFET,以主动式IC控制M0SFET开关来达到降低二极体损耗,此一设计虽然可以降低损耗提升效率,但付出的代价是高昂的材料成本(低Rds_on 的MOSFET价格是Diode的数倍)。

3.仅需将几个元件换位及移除就可以改成图腾柱PFC 架构,一样可以达到降低损耗的效果,如下图。

4.无桥式整流器图腾柱 PFC 的电路仅需四个MOSFET 切换元件,其中靠近输入电源端定义为慢速臂(频率同输入电源50/60HZ),靠近负载端(Bulk 电容)定义为快速臂

(65KHZ~100KHZ),慢速臂可以用一般的Super Junction MOSFET,快速臂建议用第三代 半导体(GaN or SiC) MOSFET,可以达到最佳的效率。

以上便是针对安森美图腾柱PFC IC NCP1681/1680工作原理的说明,是否让您在设计初期对于图腾柱 PFC的工作原理有初步的概念了呢?事实上,随着各家电源供应器设计大厂陆续导入 NCP1680/1681 Totem Pole PFC 设计,有越来越多除错(Debug)的经验累积,接下来本文将会针对 NCP1680/1681 应用须知及除错经验分享,以利后进设计者能节省时间,更快上手。

1.先断开次级侧电路(DC-DC Converter),单独测试PFC Stage ,Vcc 由外部直流电源供应器供电,AC 输入电压缓慢增加(限制输入电流)。

2.观察电感电流及输出电压波形,若有电流不平衡非Sinewave或目标电压达不到,要立刻关机检查。

3.慢慢加载(高压负载),持续观察电感电流是否平衡?若有出现不平衡现象就要立刻关机检查。

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