便于功率因數(shù)校正的控制器NCP1601
摘 要： 臨界導(dǎo)電模式(BCM)目前是滿足中低功率應(yīng)用中功率因數(shù)校正(PFC)穩(wěn)壓的最常用方案。但是,這種解決方案的開關(guān)頻率的方差很大,使得在噪聲敏感和大功率范圍應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)BCM電路很困難。為了克服這個(gè)缺點(diǎn),安森美半導(dǎo)體開發(fā)了一個(gè)創(chuàng)新的功率因數(shù)控制器—NCP1601,可以在固定頻率和不連續(xù)導(dǎo)電模式(DCM)中工作。為了達(dá)到整功率因數(shù),電路根據(jù)在先前開關(guān)周期中測(cè)得的死區(qū)時(shí)間長(zhǎng)度調(diào)制功率開關(guān)導(dǎo)電時(shí)間。本文講述NCP1601方案和功能。
引言
在BCM中,線圈電流上升到所需平均值的兩倍,然后回到零。新的電流周期在線圈電流達(dá)到零以后馬上開始(參見圖1)。
如圖1所示,開關(guān)頻率隨著交流線路和負(fù)載而劇烈變化。這種特性引起許多問題。其中最主要的問題是難以濾除EMI和/或產(chǎn)生對(duì)由PFC段供電的系統(tǒng)的干擾(比如一些噪聲在顯示器屏幕上可見)。而且,在輕負(fù)載和/或高交流電壓下存在高頻,因而實(shí)際上不能在這個(gè)解決方案中使用緩沖網(wǎng)絡(luò),因?yàn)檫@種解決方案會(huì)產(chǎn)生太高的損耗。
也應(yīng)注意到BCM系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生高達(dá)500 kHz的頻率。這時(shí)控制電路內(nèi)部所有的傳輸延遲,或電源開關(guān)反應(yīng)時(shí)間不再可以忽略,這通常會(huì)使電流波形產(chǎn)生失真。于是,功率因數(shù)下降。
為了解決這些問題,NCP1601內(nèi)置新穎的方案,工作在頻率受控模式,從本質(zhì)上可實(shí)現(xiàn)整功率因數(shù)。
NCP1601方案
如圖2所示,不連續(xù)導(dǎo)電模式產(chǎn)生由以下三個(gè)階段構(gòu)成的線圈電流三角形：
NCP1601僅需極少的外接元件。
交流線路電流是由輸入電容和EMI濾波器對(duì)圖2中的線圈電流三角形進(jìn)行濾波后的結(jié)果。若要達(dá)到整功率因數(shù),要求每個(gè)開關(guān)周期的平均電流與輸入電壓成正比。現(xiàn)在,開關(guān)周期Tsw的平均線圈電流是：
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