带PFC的100W多口快充方案

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芯片介绍

PN8280基于COT控制的PFC芯片，采用恒定导通时间(COT)控制，精准谷底开通提高转换效率，同时具有9V-50V宽电压工作范围、输入电压前馈补偿以及全面的保护功能等优点。

PN8213基于QR-lock控制的反激芯片，实现真正QR-Lock技术，环路高度稳定，进口替换的适配度更高，最高支持500kHz工作频率，减小变压器及输出电容体积；典型转换效率大于93%，提升充电器功率密度。

PN8213与海外友商相比，具备“三高一少”压倒性优势替代，1/4负载转换效率高于1%以上，启动HV耐压高出100V，VDD耐压高出30V，外围少2-4颗（OVP复用），具有市电欠压保护、输出过压保护、原副边防直通保护、过载保护、过温保护等。 PN8213内置800V高压启动管和X电容放电功能，待机功耗小于50mW。

PN8601采用自适应死区控制的同步整流芯片，适用于CCM、DCM和QR多种工作模式，具有自适应死区时间控制技术以及高压自供电技术，低输出电压下仍能正常工作，同时轻载模式可实现更低的空载功耗。

AP2968基于经典峰值电流控制的DC-DC芯片，是一款高效率带CC/CV功能的同步降压芯片，在4.5V~36V宽输入范围内可提供6A输出电流，特别适应于 USB PD 应用。

COT控制是如何实现功率因数校正？

 

备注：Ton是导通时间，Toff是消磁时间，Ts是开关周期，L是PFC电感感量。

在CRM模式下，上述公式中Ton+Toff=Ts，只要导通时间Ton固定即可让输入交流电流Iac(t)与交流电压Vac(t)同相位，实现PFC功能。

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DEMO实物图

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原理图

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电感设计

电气规范:

初级绕组电感量 (Lp) =250±5%uH @10kHz

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变压器

电气规范:

初级绕组电感量 (Lp) =450±6%uH @10kHz

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转换效率

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启机时间

VIN=90Vac/60Hz, 空载

启动时间320mS

VIN=264Vac/50Hz, 空载

启动时间197mS

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输入Brown in/out电压

空载，Brown in电压76.3VAC

空载，Brown out电压64.4VAC

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反激主功率管应力测试

测试条件：VIN=264VAC , Vo=20V5A

测试结果：Vds_MAX = 662 V

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PFC功率管应力测试

测试条件：VIN=264VAC, Vo=20V5A

测试结果：Vds_MAX = 426 V

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反激同步功率管应力测试

测试条件：VIN=264VAC, Vo=20V5A

测试结果：Vds_MAX = 97.6 V

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磁芯元器件饱和测试

PFC电感电流

Vin=90Vac，输出满载

反激变压器电流

Vin=90Vac，输出满载

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温升测试

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EMC测试

审核编辑 ：李倩