半導體最新的電流模式臨界導通型 (crm)功率因數(shù)校正(pfc) 升壓控制器ic，適用于模擬/脈寬調(diào)制(pwm)可調(diào)光led驅(qū)動器。該器件的市場優(yōu)勢是優(yōu)化的總諧波失真(thd)性能，同時在寬負載條件下最大化系統(tǒng)能效，在啟動和動態(tài)負載期間還具備更小的過沖/下沖，線性電平檢測實現(xiàn)最優(yōu)化的環(huán)路增益控制，集成誤差放大器易于環(huán)路設(shè)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(tǒng)可靠性。此外，多個vcc啟動門限提高設(shè)計靈活性。

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的關(guān)鍵特性

的關(guān)鍵特性包括：基于創(chuàng)新的谷底計數(shù)頻率反走(valley count frequency fold-back, or vcff)方法、thd增強技術(shù)、動態(tài)響應(yīng)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(qū)動能力(-500/ +800 ma)，以及欠壓保護、熱關(guān)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(shè)計人員可根據(jù)具體應(yīng)用需求選用合適的版本，提供更高的設(shè)計靈活性。

表1：ncl2801各版本的可選特性

200 w pfc級參考設(shè)計

采用ncl2801設(shè)計200 w輸出功率的 pfc級參考設(shè)計板如圖2所示。線性電壓范圍90 v至305 v。

圖1：ncl2801應(yīng)用框圖

圖2：ncl2801驅(qū)動的200 w pfc級參考設(shè)計板

1. vcff 在寬負載范圍最優(yōu)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(guān)。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(xù)導通模式(dcm)，開始增加谷底開關(guān)計數(shù)。在6個谷底開關(guān)之后，若輸出功率繼續(xù)減小，則增加額外的死區(qū)時間?？偹绤^(qū)時間不超過36.5 us，最小開關(guān)頻率不低于27.4 khz。開關(guān)頻率取決于輸出電壓、輸入電壓和升壓電感值，并隨負載功率增加而增加。閾值電壓可通過rcs來設(shè)定，提供設(shè)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(guān)頻率降低，內(nèi)部電路也使功率因數(shù)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%。

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(tài)補償

由于傳統(tǒng)pfc級回路響應(yīng)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(tài)響應(yīng)增強技術(shù)，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(diào)整倍增器增益值對比線性電壓狀態(tài)，線性電平檢測電路支持更優(yōu)化的環(huán)路增益控制，在寬輸入條件下保持穩(wěn)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(lián)電阻而降低，偏置電流最小化以支持使用高阻抗反饋網(wǎng)絡(luò)，從而簡化環(huán)路設(shè)計，降低功耗。

6. 圖騰柱輸出

ncl2801結(jié)合一個-0.5/+0.8 a的門極驅(qū)動器，提供高效驅(qū)動功率mosfet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(guān)斷、欠壓檢測、開/短路保護等，持續(xù)檢測輸入電壓和輸出電壓、mosfet電流和芯片溫度，以保護系統(tǒng)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(yōu)化系統(tǒng)性能：

? 電源環(huán)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(yīng)通過一個單一的路徑連接，不能使用環(huán)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(yīng)在電路vcc和gnd引腳間放置一個100 nf 或200 nf 的電容，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(jié)

ncl2801電流模式crm升壓pfc控制器ic利用半導體的thd增強技術(shù)在寬負載范圍提供同類最佳的thd性能，而創(chuàng)新的vcff法提高能效和降低功耗，一系列的保護特性提供高可靠性，是led照明應(yīng)用及其他要求高能效、低待機功耗、低thd、高可靠性的pfc前端應(yīng)用的理想選擇，采用soic-8 封裝，可實現(xiàn)緊湊的設(shè)計。多個不同版本滿足不同的設(shè)計需求，提高設(shè)計靈活性。