便于功率因数校正的控制器NCP1601
摘 要： 临界导电模式(BCM)目前是满足中低功率应用中功率因数校正(PFC)稳压的最常用方案。但是,这种解决方案的开关频率的方差很大,使得在噪声敏感和大功率范围应用中实现BCM电路很困难。为了克服这个缺点,安森美半导体开发了一个创新的功率因数控制器—NCP1601,可以在固定频率和不连续导电模式(DCM)中工作。为了达到整功率因数,电路根据在先前开关周期中测得的死区时间长度调制功率开关导电时间。本文讲述NCP1601方案和功能。
引言
在BCM中,线圈电流上升到所需平均值的两倍,然后回到零。新的电流周期在线圈电流达到零以后马上开始(参见图1)。
如图1所示,开关频率随着交流线路和负载而剧烈变化。这种特性引起许多问题。其中最主要的问题是难以滤除EMI和/或产生对由PFC段供电的系统的干扰(比如一些噪声在显示器屏幕上可见)。而且,在轻负载和/或高交流电压下存在高频,因而实际上不能在这个解决方案中使用缓冲网络,因为这种解决方案会产生太高的损耗。
也应注意到BCM系统会产生高达500 kHz的频率。这时控制电路内部所有的传输延迟,或电源开关反应时间不再可以忽略,这通常会使电流波形产生失真。于是,功率因数下降。
为了解决这些问题,NCP1601内置新颖的方案,工作在频率受控模式,从本质上可实现整功率因数。
NCP1601方案
如图2所示,不连续导电模式产生由以下三个阶段构成的线圈电流三角形：
NCP1601仅需极少的外接元件。
交流线路电流是由输入电容和EMI滤波器对图2中的线圈电流三角形进行滤波后的结果。若要达到整功率因数,要求每个开关周期的平均电流与输入电压成正比。现在,开关周期Tsw的平均线圈电流是：
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