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什么是PFC控制器?
PFC是功率因數校正(Power Factor Correction)的縮寫,是一種電源管理技術,可以在交直流轉換(ACDC)時提高電源對市電的利用率。簡單來說,就是讓ACDC電源輸入的電流和市電的電壓同相位變化,避免產生無功功率和諧波干擾。
茂睿芯一直堅持自主創(chuàng)新研發(fā)和特色差異化發(fā)展路線,推出了眾多中大功率電源管理芯片精品。助力新能源新基建,茂睿芯重磅推出CrM PFC控制芯片MK2562系列。
圖1
MK2562系列工作于臨界導通模式(CrM),具有諸多優(yōu)點:
① 超低THD
② 優(yōu)化動態(tài)OVP
③ 更低靜態(tài)電流與啟機電流
④ 優(yōu)化啟機時序,降低啟機噪聲和應力
圖2
一、更低靜態(tài)電流與啟機電流
圖3展示了90V AC輸入400V/80W輸出的上電啟機實驗,MK2562具備更低的靜態(tài)電流與啟機電流。
圖3
除了具備低靜態(tài)電流和啟機電流外,MK2562針對啟機階段還擁有獨特的優(yōu)化策略,確保系統(tǒng)一次啟機成功,杜絕二次啟機問題。
圖4
二、優(yōu)化動態(tài)OVP
OVP 是電源的一個極其重要的特性,旨在防止電源對較為靈敏的器件輸入過高的電壓。特別是當電源系統(tǒng)接入一個動態(tài)負載時,動態(tài)OVP變得尤為重要。傳統(tǒng)動態(tài)OVP都是在Vout輸出電壓超過保護閾值時,直接關閉驅動,這樣操作會造成系統(tǒng)噪聲、紋波等一系列問題,MK2562優(yōu)化后的動態(tài)OVP能夠提前介入,盡可能的保證系統(tǒng)連續(xù)工作,提高系統(tǒng)性能。
圖5
三、Brown in/out Function
Brown in/out指對系統(tǒng)電路的開啟、關閉控制,擁有Brown in/out功能的芯片在恰當的輸入電壓下開啟,且在輸入電壓過低時關閉,對系統(tǒng)起保護作用。MK2562系列支持Brown in/out 功能。
圖6
四、軟啟動
軟啟動是為了降低PFC電路在啟機時的噪聲問題,傳統(tǒng)PFC控制器通常不支持軟啟動。MK2562系列PFC加入了軟啟動設計,圖7展示了90VAC輸入 400V/80W輸出的上電啟機實驗, MK2562的軟起功能,使VCC電壓的最大ΔV約684mV,紋波更小。
圖7
五、130kHz 、Valley switching(MK2562Q)
傳統(tǒng)CrM PFC進入輕載時,工作頻率變高,導致效率降低。MK2562系列支持固定130kHz限頻的(DCM),也支持130kHz + Valley switching(QR)限頻以提高輕載效率。 圖8展示了 220VAC 輸入, 400V/4W輸出的測試結果,MK2562Q進入Burst Mode,全程工作在限頻+谷底檢測。
圖8
在此基礎上進行效率測試,分別測試輕載和重載條件下的效率,效率測試結果如下圖示:
圖9
六、直驅E-GaN功能(MK2562G)
隨著GaN技術的成熟,E-GaN越來越多應用于PD,PD3.1等場景。茂睿芯在2021年推出業(yè)界最小SOT23-6直驅E-GaN的PWM控制器后,推出MK2562G, 具有高PF和低THD優(yōu)勢的同時,可直驅E-GaN HEMT,外圍更簡潔。
圖10
七、效率、PF及THD測試
圖11展示了輕載(20W)和重載(80W)條件下,MK2562的效率、PF、THD測試結果。
圖11
MK2562系列選型指南:
總結
MK2562系列是一款用于提高交流輸入功率因數的CrM PFC控制器芯片,具有高度集成、靈活可靠、多種保護、低功耗等特點,可以應用于各種中等功率的PFC電路,如筆記本電腦充電器、LED驅動器、開關模式電源等。MK2562系列CrM PFC控制器已獲得多家客戶的好評和青睞。