IEC1PCS01单脉冲PFC
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2014-12-25
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新型低成本 CCM PFC 控制器原理与测试
上网时间 : 2003 年 05 月 30 日
摘要：一种新的连续导通模式(CCM)的功率因数校正(PFC)控制器，被命名为 ICE1PCS01, 是
基于一种新的控制方案开发出来的。与传统的 PFC 解决方案比较，这种新的集成芯片(IC)无
需直接来自交流电源的正弦波参考信号。该芯片采用了电流平均值控制方法，使得功率因数可
以达到 1。通过增强动态响应的方法使得负载突然波动时的动态特性得到改善。独特的软启动
方式防止了启动时过高的浪涌电流。为了确保系统的安全运行，也提供了各种保护措施。本文
将介绍该芯片工作过程，同时提供了测试结果。此芯片采用双列直插 8 管脚的封装形式，适用
于低成本的 PFC 设计。
一、简介
传统的用于电子设备前端的二极管整流器，因为导致电源线的脉冲电流，干扰电网线电压，产
生向四周辐射和沿导线传播的电磁干扰，导致电源的利用效率下降。近几年来，为了符合国际
电工委员会 61000-3-2 的谐波准则，有源 PFC 电路正越来越引起人们的注意。对于小于 200
瓦的小功率装置，不连续调制模式(DCM)因其低廉的价格受到普遍欢迎。另外，它的控制电路
块中只有一个电压控制环，因而采用 DCM 的 PFC 设计简单易行。然而，由于它固有的电流
纹波较大，DCM 很少应用于大功率场合。在大功率场合，CCM 的 PFC 更具有吸引力。在
CCM 的拓扑结构中，它的传输函数存在电压环和电流环两个控制环路。因而 CCM 的控制电
路设计复杂，CCM PFC 控制器的管脚数目也较多。ICE1PCS01 这种新的 PFC 控制器，是为
了降低设计费用和难度而开发的。它仅有 8 个管脚。此外，根据故障模式影响分析(FMEA)，
很多的保护电路被集成在这块芯片中。本文将对此 IC 的功能进行详细地介绍，并通过测试结
果验证了它的性能。
二、芯片功能
1. 无直接参考正弦波传感信号的均值电流控制
传统的 CCM PFC 结构电路如图 1 所示。图 1：传统的 CCM 有源 PFC 电路和它的波形
可以看出，在传统的 PFC 电路存在两个控制环。一个是电压环，它被用来调整输出电压；另
外一个是电流环，它被用来控制输入电流。误差放大器的输出 Verr 决定了输入电流 Iin 的幅值
大小。Verr 乘以正弦波参考信号|Vin|得到正弦输入电流。在传统的 CCM PFC 中，|Vin|是必不
可少的，它用于产生电流控制环中的正弦波输入电压。
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