目前個人移動設備花樣繁多，移動PC、電視等等都采用更纖薄優(yōu)雅的外形，相關配套的電源也必須更輕巧，更智能，變成緊湊纖薄的旅行伴侶，這是一個主流趨勢，也是目前及未來電源生產廠商所必須要做的。

那么怎么去實現呢？讓電源性能提高的情況下，還能電源的體積做得更小，未來的電源安全保護還是最重要的，微小纖薄及智能化緊隨其后，現在為大家介紹一款反激及功率因數校正（PFC）組合型控制器管理電源的詳細設計，為大家提供一點思路，準方波諧振（QR）電源提供高開關能效，還幫助降低電磁干擾（EMI），能簡化電磁的屏蔽或抑制。能夠減少器件數量。此外，通過在低負載/空載條件下關閉PFC，控制器還能提升待機能效。進一步提升功能集成度，及增強開關性能，用以降低可聽噪聲。

組合型QR/PFC控制器

市場上存在多種包含PFC及準諧振反激反激控制功能、采用單個封裝的組合型器件。高壓集成電路（IC）技術容許采用經過整流的交流線電路來直接啟動。邏輯電路控制反激及PFC開關波形，以及其它功能，如軟啟動，過流、過壓及過溫保護等保護功能，安全重啟，及退磁檢測。

在正常工作期間，PFC通將無功功率（reactive power）降至最低及防止線電壓失真來提升能效。電器在功率高于70 W時強制要求PFC；但功率等級低于70 W時則不要求PFC，其間PFC電路的能耗可能會降低能效。為了節(jié)省這些能耗，市場上某些反激/PFC組合控制器能夠在輕載時及關閉模式下關閉PFC電路，并因此提升能效。

安森美半導體的NCP1937組合型PFC及準諧振反激控制器提供一項新穎的功能，令用戶可以根據輸出功率占滿載功率的百分比來設定PFC關閉閾值。內部電路產生跟輸出功率成正比例的電流，此電流使用外部電阻及電容來調節(jié)和平均，以產生與輸出功率成正比的電壓。此IC結合使用此電壓及集成的PFC關閉定時器和隨著線電壓變化的參考電壓，以協調PFC的關閉和重新啟用。這就使PFC段能夠在低線電壓下25%至50%負載及高線電壓下50%至75%負載期間關閉。上電期間PFC段也關閉，直至反激軟啟動定時到期。此外，通斷開反饋連接來關閉PFC所需的電路也集成在此器件中。傳統組合型器件要求包含MOSFET電路的外部反饋連接，以根據要求斷開或閉合回路。圖1展示了PFC導通/關閉控制電路。

圖1. PFC導通/關閉控制集成電路。

此功能提供了一個示例，彰顯高壓IC技術領域的進步如何使制造商能夠提供更高集成度的控制器，使電源設計人員能夠省去額外的外部電路，并進一步提升完整負載范圍下的能效。帶有高壓功能的IC提供的數字功能通常有限。如今，更高端的高壓工藝配合更小的數字特征尺寸，容許增加額外的芯片內建功能，使設計人員能夠以比以往盡可能小的外形因子，構建更加智能及更高精度的電源方案。

改進的關鍵細節(jié)

半導體的700 V高壓工藝還使此控制器能夠集成用于在AC線電壓移除時對X2輸入濾波電容放電（一項安全機構標準要求的功能）的大多數電路。這就節(jié)省PCB空間及用于X2電容放電之外部電阻網絡的能耗。NCP1937控制器包含兩個高壓啟動電路，并且使用了一種新穎的方法來重新配置這些電路，從而在交流線電路移除的情況下對輸入濾波電容放電。

此高端工藝還能集成其它功能，幫助節(jié)省幾個外部器件；這些功能包括省電模式（PSM）功能，此功能將供電電流降至低于70 μA。傳統反激控制IC采用的典型方法是使用有源關閉（active-off）集成來啟用低功率模式，此方法要求額外的偏置電流來下拉次級端的光耦，降低了系統總能效。相比較而言，NCP1937包含內置電路，無須此類偏置電流，因而在空載條件下提升系統能效。增加的數字集成功能及高級的700 V高壓工藝，還支援芯片置建應用更多保護功能所要求的電路，如故障檢測、電流感測及過功率補償，降低了對外部器件的依賴。

更佳用戶體驗

反激轉換器的QR工作目前在膝上型計算機電源適配器及電視中很流行，主要歸功于零電壓開關（ZVS）或谷底開關技術，此技術相較于硬開關技術提升了開關能效，且產生的電磁干擾（EMI）更低。QR 轉換器的開關頻率本質上會根據輸入及輸出負載條件而變化，而且往往會隨著輸出負載下降而增加。在傳統QR轉換器中，自激（free-running）頻率通常鉗位在125 kHz，低于150 kHz的CISPR-22 EMI起點。因此，在輕載條件下，MOSFET無法在一檢測到谷底時就導通，但必須等候8 μs定時到期，因此導致某些谷底被略過。然而，如果輸出功率處于某個等級，以致于逐周期能量均衡所需的關閉時間下降到相鄰兩個谷底之間，兩個或三個周期的第一谷底開關之后可能接續(xù)的是一個周期的第二谷底開關。這種現象稱作谷底跳頻，導致開關頻率大幅變化，此變化被峰值電流的大幅變化補償，最終使變壓器出現可聽噪聲。跳周期或頻率反走工作通常用于在實現頻率鉗位后降低開關頻率。這在提升輕載能效方面很有效，但不會防止谷底跳頻。這種方法的另一項缺點是要求的開關頻率相對較低，通常在30 kHz左右，需要更大的變壓器。

就NCP1937而言，此器件通過使用一些比較器來監(jiān)測反饋接腳上的電壓并將此信息饋送給計數器來實現此功能。每個比較器上的遲滯鎖定工作谷底。此外，以壓控振蕩器（VCO）為基礎的頻率反走電路隨著輸出功率下降而降低開關頻率，進一步提升了輕載能效。

圖2. NCP1937的谷底鎖定檢測電路。

此項創(chuàng)新提供更優(yōu)異的能效及更佳的用戶體驗，還結合了反激/PFC組合控制器恰當工作所必需的更高芯片內置功能集成度，使設計人員能夠符合當今消費及商業(yè)電子市場的要求。

更高的安全性能

在保護元件上，使用安都電子生產的高性能貼片保險絲，其工藝精益求精，簡約而不簡單，對電源進行多重保護，比傳統意義上的電源保護更安全。