PFC 新品强势来袭 | 必易微 KP2822 高机能双订交织并联 PFC 控制器_电压_电流

特殊是一些对形状和体积有分外哀求的运用处所，如纤薄型液晶显示器，条记本适配器，游戏主机等，单级 PFC 的电感体历年夜，散热难处理，空间布局困难。
针对上述运用痛点，必易微推出高性能，双相交错并联，临界导通模式 PFC 掌握器 KP2822，以供应大功率，高性能，低系统本钱的 PFC 办理方案。

KP2822 范例系统框图

双相 180° 错相运行，电感电流纹波相互抵消，故输入电流纹波显著减小。
当驱动脉宽占空比为 0.5(VIN=VOUT/2) 时，输入电流纹波的理论值为 0A。

不同占空比下交错并联电流波形

交错并联 PFC 的单路 Boost 电感所需储存的能量是单级 PFC 的 Boost 电感的一半，单路磁芯尺寸减半，同时单路 MOSFET 和续流二极管的电流应力是单级 PFC 的一半，有利于扁平化设计和空间布局的优化。

单级 PFC 与交错并联 PFC 的单路电流应力比拟

上风 3: 输出电容纹波电流减小

以占空比 D>0.5 为例，如下图所示为续流电流 (单级为续流二极管电流，交错并联为两个续流二极管电流之和) 的波形，续流电流即是电容电流和负载电流之和。
相同功率下，负载电流相同，而续流电流有效值减小，电容电流有效值减小，因此电容 ESR 带来的损耗减小，电容温升减小，提高了电容的寿命，电流应力减小，提高了系统的可靠性。

单级 PFC 和交错并联 PFC 的续流电流比拟

KP2822 内部集成严谨的双相交错时钟掌握逻辑，在所有工况都能够可靠地实现两路相位相差 180° 的事情办法，从而实现上述交错并联结构的上风。

KP2822 芯片引脚图

除此之外，KP2822 还具有诸多优点，以实现高性能、可靠的 PFC 功能。

亮点 1: 最大导通韶光 TONMAX 可调

芯片 Rset 引脚的对地电阻，用于配置最大导通韶光 TONMAX。
根据功率等级，过载哀求以及 Boost 电感量，用户可选择得当的电阻值。

不同阻值下芯片 TONMAX 参数表

芯片的 BOP 管脚通过电阻分压和滤波得到输入线电压的幅值，一方面可用于输入欠压保护 (BOP)，另一方面通过输入线电压前馈电路浸染到驱动脉宽 TON 的闭环掌握中，这样系统的通报函数及功率输出能力与输入线电压实现解耦，输出功率仅仅取决于 COMP 管脚电压的大小，过载同等性好。

过载功率随输入电压变革的曲线

KP2822 采取闭环的掌握算法，对驱动脉宽 TON 进行实时掌握，在 CRM 和DCM (断续导通模式) 下都可实现输入电流的均匀值 (开关周期内) 与输入电压的瞬时幅值成正比，从而理论上实现 PF=1 的目标，且 THD 很低。
如下图所示为 300W Demo 板测试数据 (Rset=22kΩ，环路补偿参数为 Cp=620nF，Cz=2μF，Rz=33kΩ)。

300W Demo 不同输入电压下

全负载范围 PF 和 THD 数据

芯片通过 Boost 电感的赞助绕组电压来判断 Boost 电感是否消磁结束。
当 Boost 电压退磁后，功率开关管的 DRAIN 管脚电压开始以整流后的输入电压 VIN 为中央振荡。
KP2822 采取准谐振的事情模式，在 DRAIN 管脚电压振荡至谷底时再次导通，从而大幅降落系统的开关损耗。
同时在不同频率下，谷底位置保持同等，也有利于 THD 的改进。

KP2822 谷底导通的事理和实验波形

当负载功率降落时，功率开关管的导通损耗降落，开关损耗占主导。
为了提高轻载工况下系统的效率，常见的做法是降落开关频率以减小开关损耗。
KP2822 的 FF 管脚可用于配置降频事情点，客户可根据运用需求，灵巧地选择降频开始的功率。
而当功率非常小或空载时，KP2822 通过打嗝模式进一步降落轻载损耗和待机损耗。

不同降频配置参数下的系统效率比拟

由于 PFC 系统的环路带宽较低 (一样平常设计值低于 20Hz)， 以抑制二倍工频纹波电压，以改进 THD。
但对付轻载切重载的暂态工况，这会导致系统规复韶光长，或触发保护而系统宕机。
KP2822 集成动态加速功能，当输出电压跌落超过阈值，芯片会给补偿网络快速充电，驱动脉宽大幅增加以迅速增加能量输出，系统得以快速规复到额定输出电压。

亮点 7: 输出过压保护点可调节：

在系统开机时，或者负载从重载溘然切换到轻载，由于 PFC 的环路带宽较低，故输出电压会有大幅超调，为了避免输出滤波电容承受过电压应力，KP2822 会通过输出过压保护将驱动关闭，同时根据系统规格哀求，输出过压保护点可自由配置。

亮点 8: 完备的保护功能：

KP2822 集成完备的保护功能，如 VDD 过欠压保护，互换输入欠压保护，输出过压/欠压保护，启动冲击电流保护/过流限定，外部输入保护，过热保护，Rset 管脚开路保护等，提高了系统的可靠性。

芯片保护功能列表

相对付在液晶显示器板卡电源上已广泛利用的友商同类产品 XX1631，KP2822可以直接更换，且进一步提升了干系性能，如下表所示：

KP2822 和友商同类产品 XX1631

部分性能比拟

特殊是谷底导通功能，友商同类产品 XX1631 在消磁结束后 DRAIN 管脚电压振荡过程中，在输入电压幅值以下都可开通，而 KP2822 只许可在穿越输入电压的时候开通，因此 KP2822 为严格的谷底导通，谷底位置同等性好，有效降落开关损耗，对 THD 也有改进浸染。

KP2822 和友商同类产品 XX1631

谷底导通差异的波形

客户可直策应用 KP2822 更换友商同类产品 XX1631，无需改动 PCB，除了将第三脚 Rset 电阻取值为友商同类产品该电阻的 1.3 倍，其它 BOM 也无需修正，更换本钱低，且性能有优化。

KP2822 适用于中大功率的 PFC 运用处所，有利于高功率密度，扁平化的设计。
芯片在任何工况都可实现两路 180° 错相运行，将交错并联的构造上风发挥得淋漓尽致。
芯片集成诸多优秀性能，如输入电压前馈补偿，精准的谷底导通，动态性能优化，轻载降频，打嗝模式，优化 CRM/DCM 掌握算法，完备的保护功能等，帮助客户轻松地设计出高性能，高可靠性的开关电源产品。

同时芯片供应灵巧的配置功能，如最大导通韶光，输出过压点，输入欠压点，降频事情点，最高事情频率等，可知足各种运用处所的不同规格指标哀求。
客户可直策应用 KP2822 更换友商同类产品 XX1631，而只需修正一颗电阻即可。