一、前言：
現今電源供應器市場為因應全球減碳活動，已經將效能目標設定為更高效率、減少損失、節省能源、降低成本、提高系統容量為主。onsemi安森美半導體提出最新高效能Totem Pole(圖騰柱) 結合全橋整流器之PFC IC NCP1680/1681設計方案，相較傳統PFC之轉換效率可以提升3%~4%，符合未來電源供應器之節省能源，降低成本，提高系統容量之訴求。加上NCP1680/1681快速的負載暫態補償響應，以及高規格安規等級各式保護功能，特別是具有PFC-OK訊號供應後級電源時序控制，NCP1680/1681應用達到高效率，高功率因子，以及高穩定性PFC應用。
二、為何要選用Totem Pole PFC ?
1.以240W電源供應器設計為例，現行常用的傳統PFC 級+LLC諧振DC-DC Convert的效率已經可以達到極致(97%+97%)，但主要功耗來自於橋式整流器(Bridge Diode)，約佔18% (以240W輸出功率計算)，而且橋式整流器需要散熱器(Heak Sink)幫助降溫，導致材料成本無法節省。(如圖一)
圖一
2.為了減少橋式整流器的損耗，可以將四顆二極體改用MOSFET取代，另外PFC 輸出整流二極體亦可以改用MOSFET，以主動式IC控制M0SFET開關來達到降低二極體損耗，此一設計雖然可以降低損耗提升效率，但付出的代價是高昂的材料成本(低Rds_on 的MOSFET價格是Diode的數倍)。(如圖二)
圖二
3.僅需將幾個元件換位及移除就可以改成Totem Pole PFC 架構，一樣可以達到降低損耗的效果。(如圖三)
圖三
4.無橋式整流器Totem Pole PFC 的電路僅需四個MOSFET 切換元件，其中靠近輸入電源端定義為慢速臂(頻率同輸入電源50/60HZ)，靠近負載端(Bulk 電容)定義為快速臂
(65KHZ~100KHZ)，慢速臂可以用一般的Super Junction MOSFET，快速臂建議用第三代 半導體(GaN or SiC) MOSFET，可以達到最佳的效率。(如圖四)
圖四
三.Totem Pole PFC動作說明：
結語：以上是針對安森美半導體onsemi Totem Pole PFC IC NCP1681/1680動作原理的說明，期讓讀者在設計初期對於Totem Pole PFC的動作原理有初步的概念。
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