安森美最新的ncl2801模式臨界導通型 (crm)功率因數校正(pfc) 升壓控制器ic,適用于模擬/脈寬調制()可調光驅動器。該器件的市場優勢是優化的總諧波失真(thd)性能,同時在寬負載條件下最大化系統能效,在啟動和動態負載期間還具備更小的過沖/下沖,線性電平檢測實現最優化的環路增益控制,集成誤差易于環路設計和降低功耗。采用soic-8的小外形封裝,并集成一系列保護特性,提供較高的系統可靠性。此外,多個vcc啟動門限提高設計靈活性。
ncl2801的關鍵特性
ncl2801的關鍵特性包括:基于創新的谷底計數頻率反走(valley count frequency fold-back, or vcff)方法、thd增強技術、動態響應增強、軟過壓保護(ovp)/快速ovp、線性前饋、寬vcc范圍(10.5 v至28 v)/多個vcc啟動門限、跨導誤差放大器(ota)、高驅動能力(-/ +800 ma),以及欠壓保護、熱關斷、ovp、過流保護、開路/短路保護等等。
ncl2801有不同的版本,各版本的可選特性如下表所示,默認版本為ncl2801cda dr2g。設計人員可根據具體應用需求選用合適的版本,提供更高的設計靈活性。
表1:ncl2801各版本的可選特性
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200 w pfc級參考設計
采用ncl2801設計200 w輸出功率的 pfc級參考設計板如圖2所示。線性范圍90 v至305 v。
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圖1:ncl2801應用框圖
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圖2:ncl2801驅動的200 w pfc級參考設計板
1. vcff 在寬負載范圍最優化能效
在重載電流條件下,ncl2801在crm模式下工作,計為1個谷底開關。隨著輸出功率減小,頻率降低,當vctrl引腳電壓低于閾值電壓時,該控制器進入非連續導通模式(dcm),開始增加谷底開關計數。在6個谷底開關之后,若輸出功率繼續減小,則增加額外的死區時間??偹绤^時間不超過36.5 us,最小開關頻率不低于27.4 khz。開關頻率取決于輸出電壓、輸入電壓和升壓值,并隨負載功率增加而增加。閾值電壓可通過rcs來設定,提供設計靈活性。vcff最大化dcm期間和輕載條件下的能效并降低待機功耗。同頻率鉗位臨界導通型(fccrm)控制器一樣,即使開關頻率降低,內部也使功率因數接近1。
2. thd增強
通過在電路倍增器輸出端添加一個偏置電壓以增加導通時間,從而提升thd性能。如圖3所示,200 w評估板在305 vac、滿載時的thd <5%,在277 vac、50%負載時的thd<6%,在230 vac、25%負載時的thd<7%。
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圖3:200 w評估板在不同vac、負載時的thd性能
3. 快速線性/負載瞬態補償
由于傳統pfc級回路響應慢,負載或輸入電壓的突然變化可能會導致明顯的下沖或過沖。而ncl2801利用動態響應增強技術,減小輸出下沖;其軟 ovp/快速ovp特性,減小輸出過沖。
4. 線性電平檢測
通過調整倍增器增益值對比線性電壓狀態,線性電平檢測電路支持更優化的環路增益控制,在寬輸入條件下保持穩定工作。
5. 跨導誤差放大器
跨導誤差放大器的跨導增益典型值為200 us,最大電流+/-20 ua,該pfc級的輸出電壓通過一個并聯而降低,偏置電流最小化以支持使用高阻抗反饋網絡,從而簡化環路設計,降低功耗。
6. 圖騰柱輸出
ncl2801結合一個-0.5/+0.8 a的門極驅動器,提供高效驅動功率的能力。
7. 豐富的保護特性
ncl2801通過集成一系列的保護特性,如過壓保護、過流保護、熱關斷、欠壓檢測、開/短路保護等,持續檢測輸入電壓和輸出電壓、mosfet電流和芯片溫度,以保護系統免受損害,使pfc級極其強固和可靠。
布板及抗噪聲考量
ncl2801對噪聲不是特別敏感,但在布板時仍需考慮以下幾點以盡量優化系統性能:
? 電源環路面積必須最小化
? 接地電源采用星形配置,提供電流返回路徑
? 接地電路采用星形配置
? 接地電源和接地電路應通過一個單一的路徑連接,不能使用環路
? 此路徑最好在靠近電流檢測電阻接地端處連接接地電路和接地電源
? 應在電路vcc和gnd引腳間放置一個100 nf 或200 nf 的,及最小化連接長度
? 建議在fb引腳放置一個濾波電容,以保護引腳免受周圍可能的噪聲影響。但這濾波電容必須很小,不會使通過fb引腳檢測的電壓失真。
總結
來源:中華網
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