近年來隨著應用技術不斷推陳出新，造就終端應用的功率需求越來越大，例如:快充充電器、液晶電視電源供應器等等，功率消耗大於一程度時電源供應器就要有功率因數校正(Power Factor Correction, PFC)的功能，以歐盟EN61000-3-2規範要求，所有電子產品輸入功率大於75W時，其電源供應都需要有功率因數校正的機能。另外，在規格要求也越來越嚴苛，以往可能只要求滿載下效率與功率因數PF值等，目前會要求在某負載範圍下效率都要達到一定的程度，且PF值也要達到一定的數值，以80 Plus金牌等級為例，其在115Vac輸入電壓時，要求在20%、50%與100%負載的效率分別要大於87%、90%與87%，且在特定條件下，PF值必須大於0.9或0.95以上的程度。
本方案是基於安森美半導體(Onsemi Semiconductor) NCP1623A取代NCP1622，本方案是利用NCP1622 160W展示板直接換上的NCP1623A不做任何變更。安森美半導體NCP1622是一款早期推出的CrM PFC控制器，它是帶有谷底同步頻率折返(Vally Synchronized Frequency Fold−back, VSFF)的CrM PFC，圖一所示為傳統CrM跟VSFF在不同負載下其切換頻率對輸入電壓的變化，VSFF操作模式讓電源供應器在不同負載情況下得以獲得整體最佳效率。另外，安森美半導體NCP1622也有提供幾個實用的功能，第一、NCP1622是一個TSOP-6包裝，以最小化PFC控制器。第二、NCP1622整合零電流檢測(Zero Current Detection, ZCD)與電流偵測(Current Sensor)線路，以提供最簡化PFC線路。第三、NCP1622提供兩種零電流檢測(Zero Current Detection, ZCD)線路，可滿足多種應用場合。第四、NCP1622有提供Skip功能，讓NCP1622工作在輕負載情況下有好的功耗表現。那安森美半導體NCP1623是一款近期推出的CrM PFC控制器，除了保留上述NCP1622的功能與優點外，NCP1623也新增下面幾項功能，第一、提供Follower boost功能(只有NCP1623A有此功能)，以提高低輸入電壓時的效率。第二、停用低睡眠模式電流功能(Disable function for low Sleep Mode current)，以改善輕載或極輕載時的效率。第三、二次側OVP保護功能，讓設計者有更多的保護功能選擇。第四、使用MOSFET 汲極(Drian)做ZCD檢測，以提高非輔助繞組設計的穩定性。第五、提供多種包裝的選擇，包括TSOP-6與SOIC-8等包裝以供設計者選用。表二是NCP1623與NCP1622的主要差異。
圖一、CrM跟VSFF在切換頻率對輸入電壓的變化 註:資料來源為onsemi官網
表一、NCP1623與NCP1622的主要差異 註:資料來源為onsemi官網
本方案使用安森美半導體(Onsemi Semiconductor) NCP1623A CrM PFC控制器直接取代NCP1622做160W前端穩壓解決方案，從圖二可以看出本方案在低壓110Vac輸入、負載為0.4安培時，其輸出電壓為290Vdc。從圖三可以看出本方案在高壓230Vac輸入、負載為0.4安培時，其輸出電壓為400Vdc。圖四為本方案在各不同輸入電壓與負載時，其效率的表現，從圖四可以看出本方案從10%負載到100%負載在各不同輸入電壓下都可以維持在89% 以上的效率表現。
圖二、本案在 110Vac、0.4A時的輸出電壓情況
圖三、本案在 230Vac、0.4A時的輸出電壓情況
圖四、本案在各輸入電壓對各負載條件下的效率表現
►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
1. NCP1623有Follower boost功能 2. NCP1623 結合CS跟ZCD在同一腳位 3. NCP1623 ON-time調變器可在頻率折返期間維持適當的電流形狀 4. NCP1623 CRM操作模式下提供谷底切換功能 5. NCP1623提供使用MOSFET汲極(Drain)電壓或輔助繞組方式偵測零電流 6. NCP1623提供Termal Shutdown、Non-latching OVP、Brown-out Detection、Skip功能
►方案規格
1. 全電壓輸入: 90Vac ~ 264Vac 2. 輸出電壓: 290/400Vdc 3. 最小/最大輸出電流: 40mA/400mA 4. 最大輸出功率: 400Vdc/400mA 5. 效率 > 89% @(10%~100% load) 6. 具有二次OVP保護、過電流的限制、Pass Diodes的短路保護、FB/GND-pin 開路保護等 7. 展示板PCB尺寸LxWxH= 190 mm x 110 mm x 10 mm