【經(jīng)典】單周期控制的千瓦級(jí)PFC芯片
為滿足諧波電流限制法規(guī)要求(如EN61000-3-2、GB17625.1-2022),主動(dòng)功率因數(shù)校正(APFC)被大功率開關(guān)電源廣泛采用。
對(duì)于通信電源、網(wǎng)關(guān)電源、模塊電源等工業(yè)應(yīng)用客戶,PN8286W是覆蓋140-1500W的歸一化+國產(chǎn)化最好的PFC模擬方案。
※ 寬供電范圍:VDD耐壓高于競品10V以上,更高可靠性
※ 支持連續(xù)工作模式:基于單周期控制,外圍精簡,適合140W-1500W功率應(yīng)用
※ 應(yīng)用靈活:A1版本開關(guān)頻率外部可調(diào),B1版本內(nèi)置輸入欠壓保護(hù),可根據(jù)應(yīng)用需求靈活選擇
※ 動(dòng)態(tài)性能卓越:內(nèi)置增強(qiáng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)模塊,降低功率器件開關(guān)機(jī)瞬態(tài)電壓電流應(yīng)力,改善負(fù)載跳變時(shí)的輸出電壓動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度
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(xù)模式,輸入電壓vrec和輸出電壓Vo表達(dá)式如下:
基于單周期控制技術(shù),輸入電流irec表達(dá)式如下:
輸入電壓vrec與輸入電流irec比值如下:
如果在半個(gè)工頻周期內(nèi),電壓外環(huán)誤差輸出電壓vcomp為常數(shù),則Boost變換器可等價(jià)為線性電阻Req,輸入電流與輸入電壓同形同相,實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正。
該系列芯片內(nèi)置增強(qiáng)動(dòng)態(tài)控制模塊,在輸出電壓過沖或下跌時(shí),控制電路跳過輸出電壓慢環(huán),快速調(diào)節(jié)導(dǎo)通占空比,改善動(dòng)態(tài)性能。
90Vac, 10%~90%負(fù)載變化
動(dòng)態(tài)響應(yīng)波形如下:
CH1:VFB;CH2:Irec;
CH3:Vcomp;CH4:Vo
90Vac/空載
開機(jī)啟動(dòng)工作波形如下:
CH1:VFB;CH2:Irec;
CH3:Vcomp;CH4:Vo
PN8286WSE-A1通過外部電阻RFSET設(shè)置開關(guān)頻率,關(guān)系如下:
PN8286WSE-B1具有輸入電壓欠壓保護(hù)功能,當(dāng)BO腳偵測電壓高于VBNI,GATE輸出PWM控制信號(hào);當(dāng)BO腳偵測電壓低于VBNO,GATE關(guān)閉PWM控制信號(hào),實(shí)現(xiàn)輸入電壓欠壓保護(hù)。
該系列芯片內(nèi)置兩級(jí)過流保護(hù)功能,當(dāng)VCS電壓高于VCS_OCP1,PN8286W自動(dòng)降低導(dǎo)通占空比,從而限制最大輸出功率;當(dāng)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。
① 輸出電壓采樣:R9和C6應(yīng)放置在距離FB引腳最近的地方以提高輸出電壓采樣準(zhǔn)確性,C6建議取值至少10nF以增強(qiáng)FB引腳的抗干擾能力;
② 電流環(huán)補(bǔ)償:C3建議取值15-22nF,提高電流環(huán)穩(wěn)定性;
③市電欠壓保護(hù):PN8286WSE-B1典型應(yīng)用中,R2、C7應(yīng)放置在距離BO腳最近的地方以提高輸入電壓采樣準(zhǔn)確性。
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