深入剖析L6563H：引领PFC控制器新潮流

在电力电子领域，功率因数校正（PFC）技术对于提高电源效率、减少谐波污染至关重要。L6563H作为一款高性能的电流模式PFC控制器，在过渡模式（TM）下运行，具备诸多先进特性，为各类电源应用提供了卓越的解决方案。

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一、L6563H概述

L6563H嵌入了与L6563S相同的特性，并新增了高压启动源。其高度线性的乘法器和特殊校正电路，可有效降低电网电流的交叉失真，实现宽范围市电运行，即使在大负载范围内也能保持极低的总谐波失真（THD）。输出电压通过电压模式误差放大器和精确的内部电压参考进行控制，电压前馈功能（1/V²校正）采用专有技术，显著改善了线路瞬态响应。此外，该芯片还支持跟踪升压操作、远程ON/OFF控制等功能，并具备多种保护机制，确保系统的安全稳定运行。

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二、关键特性

2.1 高压启动源

芯片内置700V启动源，引脚HVS可直接连接到整流后的市电电压。1mA的内部电流源为连接在Vcc和GND之间的电容充电，直至Vcc达到启动阈值，随后关闭。在Vcc电压低于6V时，启动源会重新启用，确保短路时的低功率传输；当触发锁存保护时，Vcc达到欠压锁定（UVLO）阈值，启动源也会重新启用，为锁存器供电。

2.2 跟踪升压功能

通过在TBO引脚和地之间连接一个电阻，可实现输出电压跟踪市电电压的功能。TBO引脚的直流电平等于MULT引脚电压的峰值，代表市电的均方根（RMS）电压。电阻定义的电流被内部镜像并从INV引脚吸收，从而使输出电压随输入电压变化。为避免输出电压过高，TBO引脚电压被钳位在3V。

2.3 快速“双向”输入电压前馈

电压前馈功能可补偿功率级增益随输入RMS电压的变化，通过从VFF引脚连接到地的电容CFF和电阻RFF，完成内部峰值保持电路，提供与整流正弦波峰值相等的直流电压。在市电电压突然上升时，CFF通过内部二极管的低阻抗快速充电；在电压下降时，内部“市电下降”检测器启用低阻抗开关，快速放电CFF，减少响应时间。

2.4 保护功能

• 过压保护（OVP）：通过PFC_OK引脚监测输出电压，当电压超过预设值时，停止门驱动活动，直至电压降至2.4V以下。
• 反馈故障保护（FFP）：当检测到反馈断开（INV引脚电压低于1.66V且OVP激活）时，触发FFP，停止门驱动活动，关闭芯片，降低静态功耗，并锁定状态。同时，PWM_LATCH引脚置高，用于触发级联DC-DC转换器的PWM控制器的锁存关闭功能。
• 电感饱和保护：电流检测引脚CS上的第二个比较器可检测电感饱和，当电压超过1.7V时，停止芯片工作，随后尝试重新启动，启动重复时间加倍，降低电感和升压二极管的应力。

三、引脚连接与功能

L6563H采用SO16封装，各引脚功能如下：	引脚编号	引脚名称	功能描述
1	INV	误差放大器的反相输入，用于输入PFC预调节器的输出电压信息。若使用跟踪升压功能，内部电流发生器会被激活，从该引脚吸收电流以改变输出电压。
2	COMP	误差放大器的输出，与INV引脚之间连接补偿网络，确保电压控制环路的稳定性。当引脚电压低于2.4V时，门驱动输出被抑制，进入突发模式。
3	MULT	乘法器的市电输入，连接到整流后的市电电压，提供正弦参考信号，并用于获取市电RMS电压信息。
4	CS	PWM比较器的输入，通过电阻检测MOSFET电流，与内部参考比较以确定MOSFET的关断。当电压超过1.7V时，检测到异常电流，触发安全程序。
5	VFF	乘法器的第二个输入，用于1/V²功能。连接电容和电阻到地，完成内部峰值保持电路，补偿控制环路增益对市电电压的依赖。
6	TBO	跟踪升压功能引脚，提供缓冲的VFF电压。连接电阻到地，定义从INV引脚吸收的电流，实现输出电压跟踪市电电压。
7	PFC_OK	PFC预调节器输出电压监测/禁用功能引脚。当电压超过2.5V时，芯片停止开关；低于2.4V时，重新启动。若同时INV引脚电压低于1.66V，假设反馈故障，芯片锁存关闭。电压低于0.23V时，芯片关闭；高于0.27V时，重新启动，可作为远程ON/OFF控制输入。
8	PWM_LATCH	故障信号输出引脚。正常运行时为高阻抗，检测到反馈故障时置高，用于停止级联DC-DC转换器的PWM控制器。
9	HVS	高压启动引脚，可承受700V电压，直接连接到整流后的市电电压。为Vcc电容充电，达到启动阈值后关闭。
10	N.C.	未内部连接，用于满足PCB安全要求的间隙设置。
11	PWM_STOP	故障信号输出引脚。正常运行时为高阻抗，RUN引脚电压低于0.8V时，引脚电压拉低，用于暂时停止级联DC-DC转换器的PWM控制器。
12	RUN	远程ON/OFF控制引脚。电压低于0.8V时，关闭芯片；高于0.88V时，重新启动。可连接到VFF引脚，用作欠压（AC市电欠压）保护。
13	ZCD	升压电感去磁检测输入，用于过渡模式操作。负向边沿触发MOSFET导通。
14	GND	接地引脚，为芯片信号部分和门驱动器提供电流返回路径。
15	GD	门驱动器输出，图腾柱输出级可驱动功率MOSFET和IGBT，峰值电流为600mA源电流和800mA灌电流，高电平电压钳位在约12V。
16	Vcc	芯片信号部分和门驱动器的供电电压，有时连接一个小的旁路电容（典型值0.1µF）到地，以获得干净的偏置电压。

四、应用领域

L6563H适用于多种PFC预调节器应用，包括：

• 高端AC-DC适配器/充电器：满足高功率、高效率和低谐波的要求。
• 符合IEC61000 - 3 - 2或JEITA - MITI标准的开关模式电源（SMPS）：功率超过400W，确保电源的兼容性和性能。
• LED照明SMPS：提供稳定的电源，提高照明系统的效率和可靠性。

五、总结

L6563H凭借其丰富的特性和卓越的性能，成为PFC控制器领域的佼佼者。其高压启动源、跟踪升压功能、快速电压前馈以及完善的保护机制，为各类电源应用提供了可靠的解决方案。在设计过程中，工程师可以根据具体需求合理选择引脚配置和外部元件，以实现最佳的系统性能。你在实际应用中是否遇到过类似芯片的使用问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。