世平安森美NCP1680/1681 Totem Pole PFC 應用須知

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。

    隨著各家電源供應器設計大廠陸續導入NCP1680/1681 Totem Pole PFC 設計,有越來越多除錯(Debug)的經驗累積,本文會針對NCP1680/1681 應用須知及除錯經驗分享,以利後進設計者能節省時間,更快上手。

一、PCB Layout 須知:

PCB Layout Guide


二、
Totem Pole PFC 開機建議步驟:

1.先斷開次級測電路(DC-DC Converter),單獨測試PFC Stage Vcc 外部直流電源供應器供電,AC 輸入電壓緩慢增加(限制輸入電流)

2.觀察電感電流及輸出電壓波形,若有電流不平衡非
Sinewave或目標電壓達不到,要立刻關機檢查。

3.慢慢加載(高壓負載),持續觀察電感電流是否平衡?若有出現不平衡現象就要立刻關機檢查。

三、波形量測及問題除錯:

Normal Waveform



Current Transformer


Current Transformer 2


Slow Leg MOSFET


Kelvin Source

 圖九

Figure 10

LS1 LS2 No Filter

結語:因PCB Layout NCP1680/1681開機成敗有很密切的關係,文中PCB Layout Guide係累積許多失敗經驗整理而成,請務必遵循上述Layout Guide執行,可避免走很多冤枉路。另外,依據筆者經驗,電感電流正弦波形是判定Totem Pole PFC正常動作與否的觀察重點,若有失真現象,務必找出問題再進行操作。

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