介紹
本應用筆記介紹了基於新型 L4985 連續導通模式的演示板 EVL4985-350W (CCM) 功率因數控制器 (PFC)，並介紹了其台架評估的主要結果。該板實現了350W，寬範圍輸入 PFC 預調節器，適用於從 150 W 到數 kW 的所有 SMPS，必須符合 IEC61000-3-2 和JEITA-MITI 標準。由於 L4985 上嵌入了專利控制，該設計的主要特點是輸入電流失真極低（THD）在所有工作條件下，並且外部元件數量非常有限，如高壓啟動電路和X-cap 放電電路嵌入在 L4985 中。評估板的主要特點如下：
功率因數轉換器 (PFC) 的功率級是傳統的升壓轉換器，連接到橋式整流器D3。它由升壓電感L1、功率開關MOSFET Q2（未安裝Q1）、輸出二極管D1和由並聯電解電容C3和C4形成的輸出電容。為了滿足 EMC 標準，該板配備了一個輸入 EMI 濾波器，以降低來自升壓階段。 L3 過濾共模輻射，而 L2、C6、C7 降低差模輻射。連接在線路和中性線之間的 300 V 壓敏電阻 RV1 保護電路免受高輸入電壓的影響瞬變，而保險絲 F1 在短路的情況下斷開電源。NTC 電阻器 R1 與輸出二極管串聯，可限制轉換器插入時的浪湧電流。這旁路二極管 D2 對輸出電容器進行預充電，以限制湧入升壓電感器/輸出的電流二極管。L4985 嵌入了高壓啟動電路，可將 VCC 引腳 (#1) 充電至 VCC_ON 閾值，源出恆定電流 IHV_ON（7mA 典型值）。800 V 高壓啟動塊包括電路將 EMI 濾波器的 X 電容器放電至安全水平。這使設備能夠滿足安全規定，例如IEC 61010-1 和 IEC 62368-1 不使用與 X 電容器並聯的傳統放電電阻器。
電阻器 R25、R26、R27 和 R20//R21 專用於檢測輸出電壓並提供誤差放大器（FB，引腳 #5）的反相輸入 保持輸出電壓所需的反饋信息受監管。組件 C16、R24 和 C18 連接在 COMP 引腳 (#6) 和地之間，形成錯誤放大器補償網絡以保持所需的環路穩定性。電感器峰值電流由與接地迴路串聯的電阻器 R2//R3//R4 感測，並且派生信號通過電阻 R16 饋入 L4985 的電流檢測引腳（CS，#4），用於優化 THD在 CCM 操作中的性能。
一個小的濾波電容 C11 連接在 CS 引腳和地之間。J1 連接器（EBM 輸入）上有一個遠程開/關控制輸入。在 EBM 輸入端強制為 3.3V/5V，FB引腳 (#5) 低於 VFB_FF/EBM 閾值 (0.5 V 典型值)，L4985 立即停止開關活動並降低其功耗。一旦 FB 引腳被釋放（EBM 輸入接地或提升浮動）。還提供了一個禁用功能，在 J1 連接器的 ON/OFF 輸入端強制為 3.3V/5V。一旦 COMP 引腳被釋放（開/關輸入接地或提升浮空），設備通過軟啟動重新啟動操作。
PF VS Pout for 100V, 115V & 230V
THD VS Pout for 100V, 115V & 230V
PFC choke spec.
►場景應用圖
►產品實體圖
►展示板照片
►方案方塊圖
►Schematic
►PCB Top Dip Side
►PCB Layout Top side
►PCB Layout Bottom side
►Efficency for 100V, 115V & 230V
►核心技術優勢
特徵 • 峰值電流模式 CCM 操作 • 800 V 高壓啟動，集成輸入電壓感應 • 有源輸入濾波電容放電 • 專有的乘法器“仿真器”，具有最小的線路電流總諧波失真工作條件（CCM 和 DCM） • 極少的外部元件 • 保護：反饋迴路故障、OVP、OCP、電感飽和、欠壓、掉電（符合醫療 SMPS 標準） • 電感電流檢測 • 禁用和低耗功能 • 浪湧電流監控 • 軟啟動以實現平穩啟動 • 1.2% (@ Tj = 25 °C) 內部參考電壓 • 65 kHz（A 版）和 130 kHz（B 版）開關頻率 • SO8 封裝 應用 • PFC 預調節器用於： – 超過 1 kW 符合 IEC61000-3-2 和 JEIDA-MITI 標準的 SMPS – 台式電腦、服務器、網絡服務器、遊戲機 – 大功率 LED 燈具 – 符合 IEC 60601-1-2 的工業和醫療 SMPS 描述 L4985 是用於升壓轉換器的峰值電流模式 PFC 控制器專有乘法器“仿真器”，除了創新的 THD 優化器在所有操作中保證非常低的總諧波失真 (THD) 性能條件。 該器件採用引腳 SO 封裝，提供高性能/用於 CCM 操作的升壓 PFC 預調節器的低組件數解決方案符合 EN61000-3-2 和 JEIDA-MITI 標準的應用，功率範圍跨越從幾百瓦到幾千瓦。 得益於專有的關斷時間調製器，該設備以準固定方式運行在所有工作條件下的頻率。有兩個選項可供選擇，65 kHz 用於 A 和B 為 130 kHz。 800V 高壓啟動塊還包括用於放電的電路EMI 濾波器的 X 電容器達到安全水平。這使得該單元滿足安全法規（如 IEC 61010-1 或 IEC 62368-1），而不使用傳統的與 X 電容器並聯的放電電阻。 該設備具有低功耗和禁用功能，允許使用應符合最新節能要求的應用由美國能源部 (DoE) 能源之星 (Energy Star) 發布，歐洲行為準則、歐盟生態設計指令和其他指導方針。 除了能夠保持輸出電壓低於過壓保護在瞬態條件控制，該IC還提供了一個保護反饋迴路故障或錯誤設置和升壓電感飽和。 這掉電保護功能允許根據設計醫療設備由 IEC 60601-1-2 驅動的最新法規，它要求在輸出調節電源驟降的情況下持續長達
►方案規格
評估板的主要特點如下： • 輸入電源範圍：90-265 Vac (45/65 Hz) • 穩壓輸出電壓 (VOUT)：400 Vdc • 額定輸出功率（POUT_MAX）：350 W • 輸入電流失真 (THD)：從100%負載到20% 負載 < 10> 0.9 • 轉換器效率峰值（η）：97.8% • 開關頻率 (FSW)：65 kHz • 電源諧波：符合 EN61000-3-2 Class-D 和 JEITA-MITI Class-D • EMI：根據 EN55022 Class-B • PCB：單面，70 μm，FR-4，105 x 75 mm