大幅優(yōu)化離線電源輕載能效的安森美半導(dǎo)體創(chuàng)新PFC控制方案

具體講，CCFF架構(gòu)具有固定導(dǎo)通時(shí)間控制和頻率反走特性。在大電流時(shí)，電路以臨界導(dǎo)電模式工作。小電流時(shí)(重負(fù)載時(shí)接近線路過零點(diǎn)，輕載時(shí)位于全部正弦方波)，因此，磁芯復(fù)位后下一個(gè)周期并不會(huì)立即啟動(dòng)；相反，定時(shí)器開始調(diào)節(jié)死區(qū)時(shí)間；電流越小，定時(shí)器持續(xù)時(shí)間(死區(qū)時(shí)間)越長；定時(shí)器持續(xù)時(shí)間取決于大小；定時(shí)器僅控制死區(qū)時(shí)間(不控制開關(guān)周期/關(guān)閉時(shí)間)。由于死區(qū)時(shí)間不受電流周期時(shí)長變化的影響，因此可以毫不猶豫地進(jìn)行谷底導(dǎo)通。

圖4：演示板能效比較(紅色：帶跳周期模式的CCFF；綠色：關(guān)閉跳周期功能的CCFF；紫色：CrM)

采用CCFF控制架構(gòu)，最大的好處莫過于提升能效。采用傳統(tǒng)CrM(臨界導(dǎo)電模式)/BCM(邊界線導(dǎo)電模式)，在負(fù)載降低時(shí)，開關(guān)頻率上升；負(fù)載極低時(shí)，控制器可能進(jìn)入“跳周期模式”，滋生可聽噪聲。而采用CCFF控制架構(gòu)，可以在負(fù)載降低時(shí)降低開關(guān)頻率，減小功率損耗；在輕載時(shí)，控制器可以鉗位高于可聽噪聲頻段的較低頻率；負(fù)載極低時(shí)，則采用跳周期模式工作(可以輕易關(guān)閉)。因此，這種谷底導(dǎo)通可進(jìn)一步提升能效，減小電磁干擾。圖4比較了基于NCP1611CCFF PFC及傳統(tǒng)CrM PFC在不同負(fù)載條件下的能效。由圖中可見，在10%輕載條件下，基于帶跳周期模式的NCP1611的演示板的能效高達(dá)近97%(關(guān)閉跳周期模式下也達(dá)近96%)，而基于傳統(tǒng)CrM架構(gòu)的演示板能效僅為近87%，相關(guān)近10%。可見NCP1611在提升電源輕載能效方面表現(xiàn)尤為優(yōu)異。

小結(jié)：

NCP1611 PFC控制器采用新穎及正待批專利的控制技術(shù)——電流控制頻率反走，以臨界導(dǎo)電模式/不連續(xù)導(dǎo)電模式(DCM)工作，并帶有谷底開關(guān)，可在寬工作電源范圍下提供極佳能效，在寬負(fù)載范圍下可提供高功率因數(shù)及良好的總諧波失真(THD)性能。這種新穎的PFC控制器與傳統(tǒng)CrM PFC控制器相比，具有更高的故障處理能力、更佳的瞬態(tài)響應(yīng)，可靈活支持不同偏置情形。值得一提的是，NCP1611 PFC控制器專門進(jìn)行了優(yōu)化，尤其適合平板電視、電源適配器、高能效計(jì)算機(jī)電源及LED驅(qū)動(dòng)器電源等應(yīng)用。