深入解析 onsemi NCP1681：高效功率因数校正控制器

在电子设计领域，功率因数校正（PFC）技术对于提升电源效率和性能至关重要。今天，我们就来详细探讨 onsemi 的 NCP1681 这款用于图腾柱连续导通模式（CCM）/多模式（CrM - CCM）的功率因数校正控制器。

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产品概述

NCP1681 是一款专门设计用于驱动无桥图腾柱 PFC 拓扑的 PFC 控制器 IC。无桥图腾柱 PFC 是一种独特的功率因数校正架构，它由一个以 PWM 开关频率快速开关的桥臂和一个以交流线路频率工作的桥臂组成。这种拓扑结构消除了传统 PFC 电路输入处的二极管桥，显著提高了功率级效率。该控制器可以配置为连续导通模式（CCM）或多模式（CrM - CCM）运行。

突出特性

高效拓扑设计

图腾柱 PFC 拓扑消除了输入二极管桥，不仅实现了高效率，还能支持紧凑的设计。这对于追求小型化和高效能的现代电子设备来说，无疑是一大福音。大家在设计时有没有想过，这种拓扑结构在实际应用中能为产品带来多大的空间节省呢？

灵活的工作模式

• 连续导通模式（CCM）：在高功率水平下，CCM 模式能够稳定运行，确保高功率设计的高效性。
• 多模式运行：在高功率时采用 CCM，中功率时采用 CrM，这种灵活的切换模式可以在不同功率水平下都实现优化性能。
• 频率折返：在不连续导通模式（DCM）下，频率折返功能可确保最低 25 kHz 的频率，避免工作在可听范围，这对于对噪音敏感的应用非常重要。
• 跳周期模式：在非常轻载条件下，跳周期模式可以进一步提高效率，让设备在各种负载情况下都能保持良好的性能。

先进的控制与监测

• 新型电流检测方案：为电流检测提供了更精准的方法，有助于提高系统的稳定性。
• 数字电压环补偿：能够更精确地控制电压，提升系统的动态响应。
• 交流线路监测与相位检测：实时监测交流线路和相位，确保在各种运行模式下都能实现接近单位功率因数。
• PFC 正常指示：方便工程师快速判断 PFC 电路的工作状态。

广泛应用

NCP1681 的应用场景十分广泛，主要包括功率因数校正和离线电源。在服务器电源、电信 5G 电源、网络电源、游戏主机电源和超高清电视电源等终端产品中都能发挥重要作用。

显著优势

效率与性能优化

• 高功率设计的高效性：针对高功率设计进行了效率优化，能够在高功率下实现更高的效率。
• 全功率范围的性能优化：在不同功率水平下都能保持良好的性能，满足各种应用的需求。

设计简化与合规性

• 避免可听频率工作：防止设备在可听范围内工作，减少噪音干扰。
• 符合能效法规标准：确保产品符合相关的能效法规要求，为产品的市场准入提供保障。
• 简化设计与减少元件：无需霍尔效应传感器即可实现逐周期电流限制，简化了设计并减少了外部元件数量。
• 系统性能优化：允许与下游转换器进行通信，进一步优化系统性能。

电气规格

以下是 NCP1681 部分型号的电气规格：	Product	Pricing ($/Unit)	Compliance	Status	PFC Mode	Frequency Operation	Control Mode	Topology	Vin (V)	Drive (mA)	yv	Latch	UVP	Inhibition	Package Type
NCP1681AAD2R2G	2.6399		NEW	CCM	Fixed	Current/Voltage Mode	Step	65	30	100/100	10.5	Yes	Yes	No	SOIC 20 NB LESS PIN 17&19
NCP1681ABD2R2G	2.6399		NEW	CCM	Fixed	Current/Voltage Mode	Step	95	30	100/100	10.5	Yes	Yes	No	SOIC 20 NB LESS PIN 17&19
NCP1681BAD2R2G	2.6399		NEW	MM	Variable	Current/Voltage Mode	Step	65/Variable	30	100/100	10.5	Yes	Yes	No	SOIC 20 NB LESS PIN 17&19

总的来说，onsemi 的 NCP1681 是一款功能强大、性能卓越的功率因数校正控制器，它为电子工程师在设计高效、高性能的电源系统时提供了一个优秀的选择。在实际设计中，大家可以根据具体的应用需求和性能要求，合理选择合适的工作模式和参数，充分发挥 NCP1681 的优势。你在使用类似控制器时有没有遇到过什么特别的问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。