关于80~800W的通用沟通输入AC / DC电源规划,单级升压PFC加上半桥LLC被认为是一种十分盛行的拓扑。一般传统做法,这样的电源规划会选用模仿PFC+模仿LLC, 分隔或许组合的封装。可是即便关于经验丰富的电源规划师而言,类似的PFC+LLC依然规划起来适当困难。一般状况下,这些规划或许触及BOM中一百多个组件,每个原型迭代或许需求几个星期到几个月来构建和测验,并且或许需求长达一年以上才干投入出产。难度还在于终端客户会在不同规划阶段乃至在量产时,提出新的功用要求,这使得电源供货商不得不从头规划并再次从头运转整个规划周期。落井下石的是,某些状况下新的功用要求并不能由现有的IC解决方案完结。例如,终端客户发现他们的新一代产品在短路毛病中需求完结主动重启功用,可是现规划出的IC在这样的毛病中只能完结确定维护。电源供货商或许会要求IC供货商规划出具有该功用的新IC,可是一般供货商也只要在该客户值得花费时刻和精力的状况下才会去规划新IC,并且这或许会花费几个月的时刻才干完结具有新功用的样品!
关于电源各式各样的功用要求每年在不断加强,这给电源规划师添加了更多的应战,例如,欧洲CoC规范Tier2将于2016年1月施行,但大部分电源至今尚不能满意其空载功耗要求(见表1)。特别是关于PC电源商场,越来越多的终端客户都要求电源供货商进步功率和功率因数,以满意黄金、铂金乃至钛金的功率规范(见表2)。
表1: 外置电源能量功率施行规范
表2: 关于PC电源80 plus的功率要求
除了能量功率,终端客户一般也会要求其他的特性,如高功率因数,快速的瞬态呼应,多级维护功用等。而其中一些特征假如选用模仿电路是难以完结的。为了满意客户要求,电源供货商运用数字操控来进步功用,取得准确快速的采样和更好的操控回路规划等优势。可是,在AC-DC范畴的客户或许总是需求运用额定的DSP(数字信号处理器)或MCU(单片机)来完结数字化操控,并且常常需求招聘嵌入式开发的程序员,这都增加了开发和出产本钱。数字操控常常被认为是“高端且本钱昂扬”,所以一般只在某些高端电源如服务器,电动跑车充电等运用中运用。
综上所述,电源规划人员面对的一些应战是:
1.从规划到出产各阶段终端客户多变的需求;
2. 从空载到满载的高功率、高功率因数;
3.贵重且难以完结的数字操控。
为了改进这种状况,一种解决办法是运用一个满意小、速度以及内存正好满意需求的数字核用于AC-DC操控,并运用图形用户界面(GUI)来装备一切首要功用(见图2)。其优势如下:
1,灵敏的规划,即便处于出产阶段中, 许多首要功用都能够被从头装备,不会推迟交给, BOM简直不需求改动;
2.超乎一切模仿IC的高功率、高功率因数、快速的呼应速度;
3.与模仿操控器类似的本钱;
4.去除某些外部组件,如各种设定时刻/频率的RC,节省BOM本钱;
5.内置由IC供货商供给的程序,客户可自定义各种不同的装备而不需编程。原厂对一切客户不管规划巨细,都会依据不同程序装备, 定位一个或多个特别的料号。
咱们规划了一种运用这种数字芯片的PFC+LLC组合操控器,该芯片的功用契合高端PC电源商场认证,例如Energy Using Product(EuP)指令 Lot6和Code of Conduct第五版Tier2。这是经过在无负载状况下供给小于150mW的输入功率和在250mW载荷下供给小于500mW的输入功率条件下完结的。为了满意80 Plus 钛金原则,在20?100%负荷和VIN=230VIN的状况下,功率因数也有必要高于0.95(见图3和图4)。
除了高端个人计算机,其他AC / DC运用也能够获益于该IC,使得体系功用得到提高,如电视机、游戏机、手提电脑、LED街灯、服务器、电池充电器等等。未来除了PFC+LLC的组合IC, MPS还会推出一个独立的数字PFC IC, 可与flyback IC一起作业。
图1数字PFC+LLC组合规划示意图
图2数字PFC的首要图形用户界面
图3与80 Plus铂金原则比较,240W EVB的功率
图4选用取得专利的PFC补偿法,轻载下功率因数的改进
组合操控器的PFC部分的首要特点和长处包含:
·已取得专利的CCM/DCM数字均匀电流操控形式,以提高全体功率和最小化体系尺度;
·已取得专利的可装备输入电容补偿,以进步低负载和高输入电压状况下的功率因数;
·在接连导电形式下频率抖动技能,改进EMI;
·已取得专利的智能X电容放电器,以提高功率。
组合操控器的LLC部分的首要特点和长处包含:
·600V驱动器:集成自举二极管和高dV/dt抗扰性;
·50%的占空比下,可变频率谐振操控器;
·自适应死区时刻可供给最佳功率;
·主动容性维护。
组合操控器作为全体体系的首要特点和长处包含:
·高压电流源发动 (HR1200) 或外部电源发动(HR1201);
·Po=0W时,PIN