南芯PFC控制芯片满足中大功率充电器和输入电流谐波要求

近年，手机、笔记本电脑等移动智能终端大面积普及，后疫情时代户外活动反弹式爆发，抗疫/抢险等户外紧急用电需求大幅度增长，以及新能源汽车产业带动的高倍率汽车级电芯的发展，大功率快充成为主流趋势，快充市场对快充头的功率等级不断提升，对功率密度、效率、稳定性和安全性要求也越来越高。

针对功率大于75W以上的中大功率充电器、适配器等，通常需要进行功率因数校正（PFC），这也带动了相应的PFC控制器、电感、整流滤波等器件的市场需求。

南芯顺势推出PFC控制芯片——SC3201，可满足中大功率充电器、适配器对功率因数和输入电流谐波的要求。

功率因数是有功功率与视在功率的比值。电网电压通常为50Hz或60Hz的交流正弦波，如果接入电网的负载为纯阻性负载，输入电流会是与输入电压同相位的正弦波；但实际接入电网的设备通常为非阻性负载，因此，输入电流并非正弦波，且与电网电压存在相位差，产生很大的无功功率，PF值较低，如下图所示。

IEC 61000-3-2等国际法规对接入电网设备的电流谐波提出了限制，对于USB Type-C充电器、笔记本适配器等设备，需要满足Class D谐波标准；对于照明类设备，需要满足更为严苛的Class C谐波标准，因此需要功率因数校正电路。采用PFC电路后的输入电压与输入电流波形，如下图所示。

PFC电路可以提高功率因数，降低各次电流谐波，从而降低输入电流的有效值，又利于较小输入滤波器的铜损和线路损耗，提高电能的整体传输效率。

SC3201产品介绍

SC3201是一种用于升压变换器的功率因数校正（PFC）控制器，采用多模式控制策略，无需在Boost电感上添加辅助绕组就可实现精确的谷底检测，适合于宽输出电压场景，大大减少外围器件。

南芯SC3201 PFC控制器可搭配高频QR控制器SC30xx系列以及同步整流控制器SC35xx系列，形成80W-160W的整套解决方案。

南芯100W方案 demo展示

以100W适配器设计为例，采用SC3201+SC3057+SC3503整套方案，可在全输入范围获得高PF值与高效率。整机满载效率可达94.3%，在90Vac最低输入电压仍然可以达到92.3%的效率值；在全电压范围内，PF值均在0.9以上。

全套方案：SC3201+SC3057+SC3503 100W PC适配器

支持额定功率100W，120W峰值输出功率

最高效率可达94.3%

高功率因数

效率曲线：

PF值曲线：

结 语

南芯SC3201采用SOT23-6封装，VDD支持9-30V，SC3201不仅支持VFB过压保护、VDD欠压保护、周期限流保护、超高温保护等多重保护措施，还支持第二级独立的过压、欠压、过流保护。可广泛用于USB-PD充电器，AC-DC适配器，LED驱动器、工业电源、电动工具等领域。　　

      审核编辑：彭静