早在2021年，安森美半導體在PFC控制技術方面取得了進步，當時領先推出多模式(CrM/DCM/CCM) 主動式PFC控制器NCP1618 /or NCP1655。這個500W主動式PFC初始參考設計採用安森美半導體的多模式(CrM/DCM/CCM)主動式PFC控制器 NCP1618 /or NCP1655，提供實現緊湊且可靠PFC功率級所需的完整功能，並大幅減少外部元件數量。
時至今日，隨著第三代半導體技術的不斷推動，友尚推出【基於安森美半導體 NCP1618 /or NCP1655和UJ4C075060K3S的≧500W主動式PFC之效率優化方案】。
此一方案的上篇部分，我們先來探討傳統多顆高壓650V矽基Super Junction MOSFET進行並聯運作時，通常會遇到的各種設計與效能上的痛點？
❶ 開關速度不一致，導致電流分配不均
每顆MOSFET的閘極電荷（Qg）、驅動閘極電阻、寄生電容可能略有不同，導致開關速度不一致。在開通或關斷瞬間，某些MOSFET會先導通或關斷，使其承擔過多電流。痛點一：部分元件過熱或損壞，可靠度下降。
❷ 熱阻差異造成熱失配（Thermal Mismatch）
即使規格相同，不同批次的MOSFET其接面-外殼熱阻或布局位置都可能不一致，導致溫度分布不平均。 痛點二：溫度高的MOSFET導通電阻RDS(on)升高，分流能力降低，惡性循環。
❸ 導通電阻變異導致直流電流不平均
即使靜態參數一致，在實際工作條件下（溫度、電壓變動），MOSFET 的 RDS(on) 還是會不同，導致某些元件持續承擔較大電流。痛點三：分流不均，部分MOSFET承受超額電流。
❹ 寄生電感差異影響開關應力
PCB佈線不對稱、封裝差異會導致MOSFET的源極、漏極路徑有不同的寄生電感，影響開關瞬間的電壓尖峰與振盪。痛點四：個別MOSFET容易遭受過壓破壞，尤其在硬開關條件下更明顯。
❺ 驅動電路負擔變重，啟動不穩定
並聯後總閘極電容變大（Cg_total），導致驅動器需要更大電流來快速轉換MOSFET狀態，否則切換速度變慢、損耗上升。痛點五：開關損耗增加，效率降低。
待續 ~【基於安森美半導體 NCP1618 /or NCP1655和UJ4C075060K3S的≧500W主動式PFC之效率優化方案】下篇：實際改作與測試結果。
►場景應用圖
►產品實體圖
►展示板照片
►方案方塊圖
►核心技術優勢
優化方案之構想 > 目標 在高功率應用中，透過SiC Cascode JFET的高速與低損特性，提升PFC 功率級的效率與熱性能，同時仍保持控制器架構簡單、穩定。 > 拓撲 1. 經典的單相 BOOST PFC 拓撲 2. 輸入電壓：85–265VAC 3. PFC控制器（Multi-Mode）：onsemi NCP1618 or NCP1655 4. 主開關元件：單顆 SiC Cascode JFET（750V,60mΩ） 5. 升壓二極體：使用 SiC Schottky diode > 提升效率的關鍵構想 1. 選用低 RDS(on)、快切換 SiC Cascode JFET : 與 Si MOSFET 相比，SiC Cascode JFET可實現更低的導通與開關損耗。 2. 不需要優化驅動電路就能夠發揮SiC性能 : SiC Cascode JFET不需要較高的驅動電壓（±15V / 0V 或+18V / -5V） 3. 搭配多模式PFC控制器(CrM /DCM /CCM) : NCP1618 or NCP1655控制器，可進行輕載切換為 CrM 或 DCM 模式以降損耗（多模式） 4. 升壓二極體使用SiC Schottky : SiC Schottky Diode的反向恢復電流幾乎為零 > 預期效能提升 1. 傳統的Si MOSFET 在導通與開關損耗方面表現屬於中等，而改良後的SiC Cascode JFET 則展現出較低的導通與開關損耗，效能更為優越。 2. 傳統Si MOSFET 在散熱能力與功率密度表現上較為有限；相較之下，經改良的SiC Cascode JFET 大幅優化這兩方面，使產品更具備高度可靠性。
►方案規格
> 規格描述 (優化之前的方案規格) 1. 輸入電壓範圍= 90-265 V rms 2. 線路頻率範圍= 45 至 66 Hz 3. 輸出功率= 500 W 4. 最小輸出負載電流= 13 mA 5. 最大輸出負載電流= 1300 mA 6. 效率測量負載條件 (10%、20%、…) 10 - 100 % 7. 線路/負載範圍內最低效率= 94 % 8. 滿載條件下線路範圍內最低功率因數= 95 % 9. 保持時間（輸出電壓保持在 300 V 以上）>20 ms 10. 峰峰值低頻輸出漣波 <8 %