L6564H：高性能过渡模式PFC控制器的卓越之选

在电子工程师的设计世界里，功率因数校正（PFC）控制器是实现高效电源转换的关键组件。今天，我们要深入探讨一款备受瞩目的PFC控制器——L6564H，它具备众多出色的特性和功能，能为各类电源应用带来卓越的性能表现。

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一、L6564H概述

L6564H是一款工作在过渡模式（TM）的电流模式PFC控制器，它在L6564的基础上增加了高压启动源。这一特性使得该IC特别适用于需要符合节能法规的应用，并且PFC预调节器可作为主级工作。其高度线性的乘法器以及特殊的校正电路，能有效降低市电电流的交越失真，实现宽范围市电操作，即使在大负载范围内也能保持极低的总谐波失真（THD）。

二、关键特性剖析

（一）高压启动源

L6564H板载700V启动源，启动电流低至≤100µA，最大工作偏置电流为6mA。这一特性使得在电源启动阶段能够以极低的功耗完成启动过程，有效提高了电源的整体效率。在实际应用中，对于一些对功耗敏感的设备，如智能家电、便携式电子设备等，低启动电流可以减少不必要的能量损耗。

（二）快速“双向”输入电压前馈

采用1/N²校正技术，该功能通过电压前馈函数优化了环路稳定性。在市电电压出现跌落或浪涌时，能够显著改善线路瞬态响应，实现“双向”调节。这意味着在不同的市电条件下，PFC控制器都能快速准确地调整输出，确保电源的稳定性和可靠性。例如，在市电电压突然波动时，L6564H能够迅速做出响应，避免输出电压出现较大的波动，从而保护后端设备不受影响。

（三）精确可调的输出过压保护

通过专门的引脚（PFC_OK）监测PFC预调节器的输出电压，当输出电压超过预设值时，能立即停止栅极驱动活动，直到电压恢复正常。这种精确的过压保护功能可以有效防止后端设备因过压而损坏，提高了系统的安全性。在设计电源时，合理设置过压保护阈值是非常重要的，需要根据后端设备的耐压能力来进行精确调整。

（四）多重保护功能

1. 反馈环路断开保护：当检测到反馈环路断开或设置错误时，会触发反馈故障保护（FFP），将设备关闭并锁定，直到重新循环输入电源使Vcc电压低于6V后才能重启。这一保护功能可以避免因反馈环路故障导致的输出电压异常，确保系统的稳定性。
2. 电感饱和保护：在电流检测引脚（CS）上设置了第二个比较器，当电感饱和导致电压超过1.7V时，会停止IC工作，并尝试以两倍的启动时间重新启动，降低电感和升压二极管的应力。电感饱和是PFC预调节器中可能出现的严重问题，会导致电流异常增大，损坏功率器件。L6564H的电感饱和保护功能可以有效避免这种情况的发生，提高系统的可靠性。

三、电气特性详解

（一）供电电压与电流

• 工作范围：Vcc的工作范围为10.3 - 22.5V，启动阈值为11 - 13V，关断阈值为8.7 - 10.3V。在不同的工作阶段，Vcc的电压要求不同，工程师需要根据实际情况合理设计电源供电电路，确保Vcc在规定的范围内稳定工作。
• 启动电流：启动电流典型值为90µA，最大为150µA，静态电流典型值为4mA，最大为5mA。低启动电流和静态电流有助于降低系统功耗，提高能源利用效率。

  （二）高压启动发生器

• 击穿电压：高达700V，启动电压为65 - 100V，Vcc充电电流为0.55 - 1mA。高压启动发生器的这些参数决定了它能够在高压环境下可靠启动，为IC提供稳定的电源。
• 工作模式：当Vcc达到启动阈值时，高压启动发生器会被切断，由Vcc电容存储的能量为设备供电，直到自供电电路能够提供足够的电压。这种工作模式可以有效降低启动过程中的功耗，提高系统的效率。

  （三）乘法器与误差放大器

• 乘法器：输入偏置电流为 -0.2 - -1µA，线性工作范围为0 - 3V，增益为0.375 - 0.525V。乘法器的性能直接影响到PFC控制器的电流控制精度，工程师需要根据实际应用需求合理选择乘法器的参数。
• 误差放大器：输入偏置电流为 -0.2 - -1µA，电压增益为60 - 80dB，增益带宽积为1MHz。误差放大器用于调节输出电压，确保其稳定在设定值附近。

四、典型应用案例

（一）AC - DC适配器/充电器

L6564H适用于高端AC - DC适配器/充电器，能够满足IEC61000 - 3 - 2或JEITA - MITI标准。在这类应用中，PFC预调节器可以提高电源的功率因数，减少谐波失真，降低对电网的干扰。同时，其多重保护功能可以确保充电器在各种异常情况下安全可靠地工作。

（二）LED照明电源

对于LED照明电源，L6564H能够提供稳定的输出电压和电流，保证LED灯具的正常发光。其低THD特性可以使LED灯具的光线更加柔和、稳定，提高照明质量。此外，高压启动源和低功耗特性也符合LED照明节能的要求。

五、设计要点与注意事项

（一）电压前馈元件选择

在电压前馈设计中，需要合理选择电容CFF和电阻RFF的值。它们与内部峰值保持电路共同作用，提供与整流正弦波峰值相等的直流电压。根据所需的3次谐波失真量，可以参考相关图表选择合适的时间常数RFF·CFF。同时，要注意避免时间常数过小导致电流参考失真，或过大导致响应延迟。在实际设计中，可以通过实验和仿真来优化CFF和RFF的值，以达到最佳的性能。

（二）过压保护参数设置

在设置过压保护参数时，要根据实际应用的输出电压要求，合理选择PFC_OK引脚的电阻分压器参数。确保在输出电压超过预设值时，能够及时触发过压保护功能。同时，要注意电阻分压器的电流要显著高于INV和PFC_OK引脚的偏置电流，以保证监测的准确性。

（三）PCB布局

在PCB布局时，要注意引脚的连接和布线。对于高压启动引脚（HVS），要确保其能够承受700V的电压，并直接连接到整流后的市电电压。同时，要合理安排各个引脚的位置，减少干扰和噪声。例如，将敏感的信号引脚与功率引脚分开布局，避免相互干扰。

六、总结

L6564H作为一款高性能的过渡模式PFC控制器，凭借其丰富的特性和出色的性能，为电子工程师在电源设计领域提供了一个优秀的解决方案。无论是在节能应用、谐波抑制还是保护功能方面，都表现出色。在实际设计过程中，工程师需要深入理解其电气特性和工作原理，合理选择参数和进行PCB布局，以充分发挥L6564H的优势，设计出高效、稳定、可靠的电源系统。希望通过本文的介绍，能为各位工程师在使用L6564H进行设计时提供一些有益的参考。你在使用L6564H的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。