【導讀】在進(jìn)行高密度AC-DC電源轉換時(shí)，傳統上會(huì )采用反激式拓撲結構，但在效率與功率密度上已經(jīng)出現瓶頸，新型態(tài)的有源箝位反激（ACF）拓撲結構，則可提高性能和降低功耗，同時(shí)最大限度地減少了電源轉換器的尺寸和重量。本文將為您簡(jiǎn)介ACF拓撲結構的特性，以及安森美（onsemi）所推出ACF PWM控制器解決方案。
ACF拓撲結構提供更小的體積與更高的能效
現代電源應用追求更緊湊的體積和更高的效率，這使得電源設計人員越來(lái)越傾向選用高頻應用，開(kāi)關(guān)電源采用高頻工作可以縮小變壓器的尺寸，進(jìn)而增加電源的功率密度。隨著(zhù)高壓FET的進(jìn)步以及氮化鎵（GaN）／碳化硅（SiC）這類(lèi)寬帶隙半導體器件的出現，新的ACF拓撲結構正在高密度電源轉換應用中發(fā)揮作用。
ACF拓撲利用存儲在寄生組件中的能量來(lái)實(shí)現零電壓開(kāi)關(guān)（ZVS），而不是將其耗散在緩沖電路中。有源箝位操作產(chǎn)生的波形沒(méi)有因為寄生而出現的尖峰，從而產(chǎn)生比其他傳統技術(shù)更好的電磁干擾（EMI）表現。帶有RCD緩沖器的經(jīng)典反激式拓撲在效率和功率密度方面已達到其極限，ACF拓撲則解決了效率難題，同時(shí)降低了EMI輻射。
高能效的AC-DC有源箝位反激PWM控制器
由安森美推出的NCP1568是一款高度集成的AC-DC PWM控制器，用于實(shí)施有源箝位反激（ACF）拓撲結構。NCP1568采用專(zhuān)屬的變頻算法來(lái)實(shí)現各種線(xiàn)路和負載條件下MOSFET的ZVS。ZVS功能實(shí)現了高頻率運行，提高了電源轉換器的功率密度，同時(shí)實(shí)現了高能效。
ACF操作簡(jiǎn)化了EMI濾波器設計，以避免干擾系統中的其他敏感電路。NCP1568集成了高電壓?jiǎn)?dòng)電路、強大的低壓側驅動(dòng)器和用于有源箝位FET（包括SJ FET和GaN FET）的5V邏輯電平驅動(dòng)器。
NCP1568還具有多模式操作和從ACF模式到不連續傳導模式（DCM）的轉換功能，以滿(mǎn)足世界各地的監管要求。NCP1568進(jìn)一步可在待機模式下實(shí)現跳躍，從而產(chǎn)生出色的待機功耗。NCP1568是可編程控制方案，支持靜音跳躍、可編程頻率，專(zhuān)有的自適應ZVS可允許高頻操作，同時(shí)降低EMI，多模式操作可提高輕載效率，靈活的控制方案和用戶(hù)可編程功能的結合，允許將NCP1568與超級結MOSFET（硅）和氮化鎵（GaN） FET一起使用，具有最小頻率的箝位和靜音跳躍，可消除可聽(tīng)見(jiàn)的噪音，可編程頻率可在100 kHz至1 MHz下操作。
滿(mǎn)足對功率密度要求較高的應用領(lǐng)域
NCP1568支持主要和有源箝位FET的內置自適應死區時(shí)間，帶內置斜率補償選項的峰值電流模式控制，靈活的控制方案和可編程性，允許使用外部硅或GaN FET進(jìn)行配置，客戶(hù)可編程選項可過(guò)渡到DCM，具有最小頻率箝位的集成頻率折返，可在待機模式下實(shí)現最高性能，待機功率小于30 mW，集成700 V高壓和啟動(dòng)電路，支持交流線(xiàn)路掉電檢測。
NCP1568具有低側的0.85 A/1.5 A拉電流／灌電流驅動(dòng)器，以及65 mA/150 mA有源箝位驅動(dòng)器輸出振蕩器，具有4個(gè)選項的內部軟啟動(dòng)定時(shí)器。在保護功能方面，具有與熱敏電阻兼容的專(zhuān)用FLT引腳，以及可調節的過(guò)功率保護（OPP），支持自動(dòng)恢復和鎖定各種故障的選項與內部熱關(guān)斷功能。
NCP1568適用于多種應用，包括AC-DC適配器、工業(yè)、電信、照明和對功率密度要求較高的其他應用領(lǐng)域，適合應用于交直流電源轉換，以及USB供電（Power Delivery）與高通（Qualcomm）快充（Quick Charge）應用，常見(jiàn)的終端產(chǎn)品包括高密度的筆記本和移動(dòng)適配器、USB Type-C供電、服務(wù)器輔助電源與工業(yè)電源等產(chǎn)品。
多款評估板加快多種應用的開(kāi)發(fā)速度
安森美也針對不同的應用推出多款評估板，包括NCP1568DC48WGEVB是一款48 W、120 V至400 V的寬范圍直流輸入恒壓電源，適用于服務(wù)器輔助電源和其他需要低高度、高效率和高功率密度的直流輸入應用。NCP1568DC48WGEVB采用ACF拓撲，搭配安森美的NCP1568 ACF控制器、NCP51530A半橋驅動(dòng)器、NCP4306同步整流控制器，以及次級NTMFS6B03同步MOSFET，在滿(mǎn)載時(shí)可實(shí)現超過(guò)94%的效率。
NCP1568PD60WGEVB則是NCP1568 USB-PD 60W評估板，搭配N(xiāo)CP1568 AC-DC PWM控制器，旨在實(shí)現ACF拓撲，該評估板可用于60W USB PD應用的評估。另一款STR-ACF-12V100WPSU-GEVB評估板，則可在Strata開(kāi)發(fā)環(huán)境中為NCP1568 100W輸出AC到DC轉換，提供了一個(gè)易于使用的評估板，可應用于工業(yè)用途與通用電源。
結語(yǔ)
ACF拓撲結構已經(jīng)成為高密度電源轉換應用的主要設計架構，可以滿(mǎn)足高能效、低EMI、緊湊體積等需求，可廣泛應用在采用GaN/SiC這類(lèi)寬帶隙半導體器件的電源轉換器上，市場(chǎng)應用極具發(fā)展潛力。安森美的NCP1568 AC-DC ACF PWM控制器，具有高集成度與完整的功能性，將是開(kāi)發(fā)這些產(chǎn)品的最佳搭檔。
免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在于傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問(wèn)題，請聯(lián)系小編進(jìn)行處理。
推薦閱讀：
