為滿足諧波電流限制法規要求(如EN61000-3-2、GB17625.1-2022),主動功率因數校正(APFC)被大功率開關電源廣泛采用。
本期,芯朋微技術團隊為各位粉絲分享基于單周期控制的千瓦級PFC產品PN8286W,該產品方案具有供電電壓范圍寬、外圍精簡、工作頻率外部可調、動態性能卓越、保護功能齊全等亮點,嚴格滿足工業級ESDA/JEDEC可靠性要求,并可完美兼容替代進口芯片ICE2PCSxx。
對于通信電源、網關電源、模塊電源等工業應用客戶,PN8286W是覆蓋140-1500W的歸一化+國產化最好的PFC模擬方案。
芯片介紹
※ 寬供電范圍:VDD耐壓高于競品10V以上,更高可靠性
※支持連續工作模式:基于單周期控制,外圍精簡,適合140W-1500W功率應用
※應用靈活:A1版本開關頻率外部可調,B1版本內置輸入欠壓保護,可根據應用需求靈活選擇
※動態性能卓越:內置增強動態調節模塊,降低功率器件開關機瞬態電壓電流應力,改善負載跳變時的輸出電壓動態響應速度
※保護功能齊全:兩級過流保護、輸入欠壓保護、輸出欠過壓保護、VDD欠壓保護、過溫保護等
芯片亮點
No.1 支持連續工作模式
PN8286W控制簡化電路和工作波形如下:
Boost變換器工作在電流連續模式,輸入電壓vrec和輸出電壓Vo表達式如下:
基于單周期控制技術,輸入電流irec表達式如下:
輸入電壓vrec與輸入電流irec比值如下:
如果在半個工頻周期內,電壓外環誤差輸出電壓vcomp為常數,則Boost變換器可等價為線性電阻Req,輸入電流與輸入電壓同形同相,實現功率因數校正。
No.2動態性能卓越
該系列芯片內置增強動態控制模塊,在輸出電壓過沖或下跌時,控制電路跳過輸出電壓慢環,快速調節導通占空比,改善動態性能。
90Vac, 10%~90%負載變化
動態響應波形如下:
CH1:VFB;CH2:Irec;
CH3:Vcomp;CH4:Vo
90Vac/空載
開機啟動工作波形如下:
CH1:VFB;CH2:Irec;
CH3:Vcomp;CH4:Vo
No.3應用靈活
PN8286WSE-A1通過外部電阻RFSET設置開關頻率,關系如下:
PN8286WSE-B1具有輸入電壓欠壓保護功能,當BO腳偵測電壓高于VBNI,GATE輸出PWM控制信號;當BO腳偵測電壓低于VBNO,GATE關閉PWM控制信號,實現輸入電壓欠壓保護。
No.4 兩級過流保護
該系列芯片內置兩級過流保護功能,當VCS電壓高于VCS_OCP1,PN8286W自動降低導通占空比,從而限制最大輸出功率;當VCS電壓高于VCS_OCP2,PN8286W逐周期限制電感電流,從而防止異常工況下功率器件損壞。
應用要點
① 輸出電壓采樣:R9和C6應放置在距離FB引腳最近的地方以提高輸出電壓采樣準確性,C6建議取值至少10nF以增強FB引腳的抗干擾能力;
② 電流環補償:C3建議取值15-22nF,提高電流環穩定性;
③市電欠壓保護:PN8286WSE-B1典型應用中,R2、C7應放置在距離BO腳最近的地方以提高輸入電壓采樣準確性。
審核編輯:劉清
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原文標題:【經典】單周期控制的千瓦級PFC芯片
文章出處:【微信號:chipown,微信公眾號:芯朋微電子】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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