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增强的PFC控制器NCL2801用于照明应用提供更高能效和更优的THD

【论文时间: 2019-10-01 11:44

  电流模式临界导通型 (CrM)功率因数校正(PFC) 升压控制器IC,适用于模拟/脉宽调制(PWM)可调光LED驱动器。该器件的市场优势是优化的总谐波失真(THD)性能,同时在宽负载条件下最大化系统能效,在启动和动态负载期间还具备更小的过冲/下冲,线性电平检测实现最优化的环路增益控制,集成误差放大器易于环路设计和降低功耗。采用SOIC-8的小外形封装,并集成一系列保护特性,提供较高的系统可靠性。此外,多个Vcc启动门限提高设计灵活性。

  NCL2801有不同的版本,各版本的可选特性如下表所示,默认版本为NCL2801CDA DR2G。设计人员可根据具体应用需求选用合适的版本,提供更高的设计灵活性。

  在重载电流条件下,NCL2801在CrM模式下工作,计为1个谷底开关。随着输出功率减小,频率降低,当VCTRL引脚电压低于阈值电压时,该控制器进入非连续导通模式(DCM),开始增加谷底开关计数。在6个谷底开关之后,若输出功率继续减小,则增加额外的死区时间。总死区时间不超过36.5 us,最小开关频率不低于27.4 kHz。开关频率取决于输出电压、输入电压和升压电感值,并随负载功率增加而增加。阈值电压可通过Rcs来设定,提供设计灵活性。VCFF最大化DCM期间和轻载条件下的能效并降低待机功耗。同频率钳位临界导通型(FCCrM)控制器一样,即使开关频率降低,内部电路也使功率因数接近1。

  由于传统PFC级回路响应慢,负载或输入电压的突然变化可能会导致明显的下冲或过冲。而NCL2801利用动态响应增强技术,减小输出下冲;其软 OVP/快速OVP特性,减小输出过冲。

  通过调整倍增器增益值对比线性电压状态,线性电平检测电路支持更优化的环路增益控制,在宽输入条件下保持稳定工作。

  跨导误差放大器的跨导增益典型值为200 us,最大电流+/-20 uA,该PFC级的输出电压通过一个并联电阻而降低,偏置电流最小化以支持使用高阻抗反馈网络,从而简化环路设计,降低功耗。

  NCL2801通过集成一系列的保护特性,如过压保护、过流保护、热关断、欠压检测、开/短路保护等,持续检测输入电压和输出电压、MOSFET电流和芯片温度,以保护系统免受损害,使PFC级极其强固和可靠。

  NCL2801对噪声不是特别敏感,但在布板时仍需考虑以下几点以尽量优化系统性能:

  Ø 应在电路Vcc和GND引脚间放置一个100 nF 或200 nF 的电容,及最小化连接长度

  Ø 建议在FB引脚放置一个滤波电容,以保护引脚免受周围可能的噪声影响。但这滤波电容必须很小,不会使通过FB引脚检测的电压失真。

  半导体的THD增强技术在宽负载范围提供同类最佳的THD性能,而创新的VCFF法提高能效和降低功耗,一系列的保护特性提供高可靠性,是LED照明应用及其他要求高能效、低待机功耗、低THD、高可靠性的PFC前端应用的理想选择,采用SOIC-8 封装,可实现紧凑的设计。多个不同版本满足不同的设计需求,提高设计灵活性。香港正版彩票资料白小姐


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