通過集成式解決方案進一步簡化PFC電路的設計

　　如果采用固定頻率CCM設計，次諧波噪聲會集中在一些固定頻率上，為EMI噪聲濾波帶來挑戰(zhàn)。在變頻控制中，開關脈沖所傳遞的能量會分散在半AC線周期內(nèi)的一系列頻率中。通過這種方法，HiperPFS-2 IC通常能降低轉(zhuǎn)換器的總X和Y電容要求以及升壓扼流圈和EMI噪聲抑制扼流圈的電感，從而降低整體系統(tǒng)尺寸和成本。

　　采用脈沖串模式以降低空載功耗

　　與能夠?qū)⒆疃虒〞r間減小至零的最初HiperPFS IC不同，HiperPFS-2 IC的最短導通時間為500 ns，能夠在空載下啟動脈沖串模式工作。因此，當設計的升壓轉(zhuǎn)換器采用鐵氧體升壓扼流圈時，功率級空載功耗可降至0.5 W以下。

　　PFC設計的簡化

　　圖3所示為一個典型的基于HiperPFS-2 IC的PFC應用電路。VF-CCM工作方式已不再需要外部補償網(wǎng)絡，集成非線性放大器已產(chǎn)生了一個更為簡單的使用HiperPFS-2器件的解決方案。

　　電壓監(jiān)測引腳(V)電流用于在內(nèi)部檢測輸入線電壓的峰值。這對線電壓前饋功能具有驅(qū)動作用，以便在整個輸入線電壓范圍(90 – 264 VAC)內(nèi)維持恒定的電壓反饋環(huán)路增益，從而改善線電壓調(diào)整率和瞬態(tài)響應。

　　HiperPFS-2 IC提供兩種功率工作模式，可通過連接到參考引腳(R)的電阻進行選擇。這兩種模式對應的是“完全”和“效率”功率限制。效率功率模式允許使用具有較低R_DS(ON)值的更大MOSFET管芯尺寸，以滿足給定的輸出功率要求。這樣可使HiperPFS-2 IC提供應用所要求的高電流上升，而不會降低轉(zhuǎn)換效率。

　　補償引腳(C)用于環(huán)路補償和電壓反饋，它連接至主穩(wěn)壓反饋電阻分壓網(wǎng)絡。反饋引腳(FB)連接至同一個反饋電阻分壓網(wǎng)絡，用來提供快速的過壓和欠壓保護。HiperPFS-2器件中新增的內(nèi)部非線性放大器已省去了在反饋電路中所采用的兩個晶體管和兩個電阻。

　　電源正常引腳(PG)是HiperPFS-2 IC的一個新特色。啟動時，一旦反饋引腳電壓升至設定輸出電壓的95%，PG漏極開路連接就會被拉低。一旦進入穩(wěn)態(tài)工作，在發(fā)生電壓故障、電壓跌落或其他故障的情況下，PG信號會在某個電壓閾值下變?yōu)楦咦杩?，該閾值由連接至電源正常閾值(PGT)引腳的電阻決定。

　　集成升壓二極管所具備的優(yōu)勢

　　升壓二極管陰極引腳(K)是內(nèi)部Qspeed二極管的陰極連接點，而其陽極通常與內(nèi)部功率MOSFET的漏極(D)連接。二極管的合并是HiperPFS-2器件的一項主要創(chuàng)新，具有十分顯著的優(yōu)勢。該二極管特別從專用于HiperPFS-2 IC的標準Qspeed⁽³⁾系列二極管研制而成。它的V_f比標準Qspeed二極管低0.5 V，從而能夠在浪涌期間降低功耗，并使二極管能夠耐受非重復性的130 A峰值浪涌電流I_FSM。(50 0µs，T_C(D) = 25°C)。

　　由于二極管集成在封裝內(nèi)，包含MOSFET和二極管的關鍵環(huán)路的長度可以達到非常短的程度(見圖4)。

　　有助于降低EMI的另一個關鍵因素是二極管的反向恢復特性⁽⁴⁾(見圖5)。

　　超快速二極管通常采用在結(jié)中摻雜鉑的方式制造而成。摻雜鉑可使二極管在其上的電壓進行反向時以極快的速度停止導通。遺憾的是，摻雜鉑的副作用是二極管會非常突然地關斷。這樣容易產(chǎn)生振蕩，進而產(chǎn)生EMI。相反的是，Qspeed二極管具有軟恢復特性，所產(chǎn)生的振蕩和EMI極低。

　　在圖5中，關斷跡線的負部分與ID = 0線之間的區(qū)域表示二極管在每個關斷過渡期間的能耗。這等于二極管的反向恢復電荷(Q_rr)，從圖5可清楚看出，Qspeed二極管的Q_rr遠低于摻雜鉑的超快速二極管。這有助于大幅降低開關損耗并提高效率。