瑞萨科技公司(Renesas Technology Corp.)日前宣布,推出R2A20116临界导通模式*1交错*2 功率因数校正(PFC)*3 控制IC。它具有改善所有负载区域高功率转换效率的特点,可用于PC、服务器、数字家电等的PFC电源单元。样品将于2008年6月开始在日本交付。
使用R2A20116有助于减少外部元件数,可以实现一个小型、低噪声、高效率的电源单元。
< 产品背景 >
一个设备的电源单元将商业电源的AC(交流电)转换成DC(直流电)。通常,开关电源采用的是电容输入型整流电路,但是交流输入波形中的电流却是脉冲的,而电压则是一个正弦波形,电压波形和电流波形的这种差异会产生不必要的功耗(电压和电流的乘积),以及发生较高的谐波。
功率因数是显示有效功率比的一个指数,功率因数的下降意味着不仅增加了不必要的功耗,而且还增加了谐波电流。这种谐波电流不仅影响器件本身,而且还会对商业电力线产生不利的影响,因此,各个国家都据国际标准制定了有关谐波电流的规定。为了遵守这类规定,数字消费类产品的开关电源通常都集成了一个PFC控制IC,它通过修整交流输入的电流波形来执行功率因数校正,以使之变得类似于电压波形。
而且,最近几年在节能方面有了长足进展,人们期待还将出现包括环境保护在内的各种活动。其中一个节能规范就是旨在促进采用PC和服务器的更高能效和高效电源的“80 PLUS®”*4 计划。因此出现了对PFC控制IC的需求,以便实际上在所有负载区域实现高功率转换效率,而且在今后针对更高效率的要求和规定将至关重要。
瑞萨先前发布的临界导通模式交错操作功率因数校正控制IC,可以实现高功率转换效率,广泛应用于平板电视(FPD-TV)等设备。现在,瑞萨刚刚发布的R2A20116 PFC控制IC集成了PC、服务器等所需的轻负载条件下改善效率的功能。R2A20116将支持电源单元和产品的开发,不仅满足“80 PLUS”标准,而且还可以满足越来越更高效率的未来需求。
< 特点 >
R2A20116的特点如下。
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通过使用临界导通模式和交错操作,有助于实现高效率、低噪声的电源单元 |
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PFC控制IC通过驱动交流整流电路中的多个外置开关MOSFET和控制整流电路电流来修整交流输入电流波形。 R2A20116采用交错操作,因此这些MOSFET可以由两个高度精度的信号(主从)进行控制,而且集成了瑞萨开发的原有主从节点控制电路。与由一个信号驱动多个MOSFET的单模式方法相比,它将有助于抑制75%以上的输出纹波电流(波动的电流)。 而且,采用临界导通模式操作可以降低升压二极管损耗和抑制电力线噪声。这些功能有助于减少元件尺寸,例如电源输入滤波器、升压线圈和输入/输出电容器。 |
(2) |
通过改善轻负载条件下的效率,所有负载区域上都可以实现高转换效率 |
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R2A20116配备了一个停止从节点边MOSFET驱动信号的功能,以及在轻负载条件下调节输出电压的功能。这些功能实现了以前在轻负载条件下难以完成的效率改善任务,可以在实际上所有负载区域中实现高转换效率。 |
(3) |
各种片上保护功能有助于实现高度可靠的电源系统 |
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R2A20116集成了各种保护电路,包括输入交流电压下降时的停止操作功能和两个过压保护电路。这些功能为电源系统带来了改善的可靠性,而且还有助于简化电源单元。 |
R2A20116采用SOP-20表面贴装封装或DILP-20插入类型封装供货。
瑞萨将继续开发一系列适用于各种功率范围和应用的产品,包括用于大功率器件的千瓦级产品。
注释: |
1. |
临界导通模式:一种采用外部MOSFET在零升压线圈电流检测后进行开关的模式 |
2. |
交错:一种利用多个开关元件(FET)进行交替操作的方法。通常使用一个控制信号进行单切换执行,交错则可以为切换操作之间采用独立互补开关线提供必要的条件。 |
3. |
功率因数校正(PFC):采用电容输入型的开关电源,其电流波形不是正弦波形,而是一个脉冲形式。功率因数校正通过将输入电流修整成为与输入电压同样类型的波形来纠正发生的无效电流。 功率因数校正是由国际电工委员会(IEC)、日本国家标准(JIS)等制定的调节较高谐波的一种方法(一个正弦波为50 Hz或60 Hz商业电源的整倍数)。 |
4. |
80 PLUS®:一个旨在提高PC、服务器等电源单元能量转换效率的计划,有助于促进这类电源的认证和采用。 对于20%、50%和100%的负载,能量转换效率必须在80%以上。 80 PLUS网址: http://www.80plus.org/ |
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