適配於氮化鎵開關元件的高頻小體積照明電源方案

NCL2801是安森美開關電源方案中PFC控制晶片家族的一員。內置谷底計數頻率返走(VCFF)、谷底開通等技術,提供優秀的總諧波失真(THD)以及功率因數(PF)值表現。適用於LED照明、PC電源以及平板電視等要求高PF值、低THD的應用場合。
NCP13992作為安森美LLC諧振半橋控制器家族的一員,在NCP1399優異表現的基礎上,創新的增加了輕載工作模式(LL mode),Quiet SKIP模式,顯著提升了輕載情況下整機的效率,並且有效抑制了打嗝(burst)模式下的雜訊問題。
產品方案簡介:
- 方案特點:
- 使用臨界模式的電流型PFC控制器NCL2801,內部整合谷底開通技術,在具備優良的THD和PF值性能基礎上,還擁有優秀的效率表現;
- 使用業內知名的電流型LLC拓撲結構驅動晶片NCP13992,在實現高頻開關工作的基礎上,實現電源的小型化,並且具備優秀的效率表現;
- 簡易的外部線路,有利於簡化PCB佈局工作;
- LLC滿載工作頻率300KHz左右,完美適配目前市場火熱的GaN產品,實現LLC部分高頻化設計;
- 完善的保護:過溫保護(OTP),過壓保護(OVP),過流保護(OCP)等;
- NCP13992在輕載情況下進入輕載(LL)模式以及跳週期(SKIP)模式,使整機擁有優秀的輕載效率以及待機功耗表現;
- 應用領域:
- 高PF值,低THD等應用場合,比如LED照明產業;
- 高效率,高工作頻率,高功率密度要求應用場合AC-DC開關電源;
方案應用實例:
- 方案實物圖:
- 典型應用原理圖以及線路介紹:
PFC部分使用安森美的NCL2801產品,SOIC-8封裝,外圍線路簡單。FB腳為輸出電壓採樣訊號輸入端,作為回饋訊號輸入端的同時還有輸出電壓OVP功能保護。MULT腳外置電阻分壓,採樣輸入AC電壓,用於判定輸入電壓範圍以及設置BO功能保護。在設計過程中,還需要注意CS腳外部電阻(R10)的取值:R10阻值固定為4檔,分別是100Ω,330Ω,620Ω以及1000Ω。R10的取值大小決定了負載大小變化時,MOS管開關過程中的第一個固定跳變CTRL腳的電壓大小,R10取值越大,第一個谷底跳變時的負載就越大。我們推薦使用100Ω或者330Ω電阻,在擁有較好THD表現的同時,也有較好的效率表現。
LLC部分使用安森美的NCP13992產品,SOIC-16封裝。作為電流型控制的LLC控制器,擁有快速的回饋環反應速度,具有優秀的動態響應表現。NCP13992內置高壓啓動腳HV腳,可以耐受最大600V的啓動電壓。PFCFB腳內部內置1V電壓基準,檢測PFC部分電壓,用於設置LLC電路的啓動電壓點。SKIP腳內置50uA恆流源,外置對地電阻產生電壓與FB電壓對比,用於設置NCP13992進入SKIP模式的負載點。LLCCS腳內置4.35V(版本不同會有差異)基準,通過外部電容分壓(C15,C25,C26以及R30)檢測諧振電容上電壓,用於實現原邊諧振腔電流大小檢測以及OCP保護。PFCMODE腳為電壓輸出端,當VCC電壓高於Vcc_on之後,PFCMODE會有一個穩定的電壓輸出(正常工作狀態時為12V左右)。該電壓可以用於給PFC部分控制器VCC腳供電。
- 優秀的待機功耗和效率表現:
- 優秀的PF值表現:
方案應用總結:
作為在市場經過驗證的PFC和LLC控制器,NCL2801和NCP13992以其優秀的表現贏得了非常多電源工程師的認可和喜愛。在驅動GaN元件的高頻化應用場景中,NCL2801和NCP13992仍然具有非常優秀的表現:穩定,高效的基礎上,還具有完善的保護,優秀的THD,PF值和待機功耗等表現。因此,作為適配於GaN開關元件的高頻小體積照明方案,NCL2801和NCP13992也一定會受到大家的歡迎。
關於安森美(onsemi)
安森美(onsemi, 納斯達克股票代號:ON)致力推動顛覆性創新,打造更美好的未來。公司關注汽車和工業終端市場的大趨勢,加速推動汽車功能電子化和汽車安全、永續電網、工業自動化以及5G和雲基礎設施等專業領域的變革創新。安森美提供高度差異化的創新產品組合以及智慧電源和智慧感知技術,以解決全球最複雜的挑戰,引領創造更安全、更清潔、更智能的世界。安森美名列《財富》美國500強,也被納入納斯達克100指數和標普500指數。了解更多關於安森美的資訊,請訪問:https://www.onsemi.com。
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