NCP1615: новый высоковольтный высокоэффективный контроллер корректора коэффициента мощности

Фирма МТ-Систем официальный дистрибьютор ON Semiconductor® предлагает разработчикам мощных и высокоэффективных блоков питания новые микросхемы контроллеров корректоров коэффициента мощности.

Общее описание ключевых особенностей:

Новый контроллер основан на инновационном методе Current Controlled Frequency Foldback (CCFF). Схема, основанная на преобразователе повышающего типа, работает классически в режиме критической проводимости (СrM), если ток индуктивности превышает, заданные значения. Если этот ток ниже заданного уровня, NCP1615 линейно уменьшает частоту до 26 кГц. Метод CCFF увеличивает эффективность при номинальной и малой нагрузке. В частности в режиме холостого хода потери снижаются до минимума. Инновационная система позволяет достигать коэффициента мощности близкого к единице, несмотря на уменьшение частоты.

Функциональная схема ККМ-контроллера NCP1615

Интегрированная в микросхему NCP1615 высоковольтная схема запуска (HV Start−Up) уменьшает необходимое количество компонент внешней обвязки и обеспечивает малое потребление контроллера в штатном режиме работы.

В продолжение дальнейшего уменьшения потребляемой корректором мощности, в NCP1615 добавлен Режим Пропускания (Skip Mode). Схема пропускает циклы переключения в моменты близости пересечения нуля током дросселя, когда вклад переключений неэффективно влияет на исправление искажений формы входного тока. Однако, если разработчик, отдает приоритет в пользу коэффициента мощности, то он может самостоятельно заблокировать данную функцию, подав на вывод FFcontrol напряжение выше 0.75 В.

В ККМ-контроллер NCP1615 встроена цепь разряда входного конденсаторного фильтра (X2 Discharge), которая исключает необходимость ставить дополнительные внешние резисторы для его  разряда. Это  также приводит к снижению потребляемой схемой мощности.

Выход PFCOK служит для включения/отключения нижестоящего конвертера при обнаружении сбоя или выходном напряжении ККМ-контроллера ниже заданного уровня.

Микросхема NCP1615 оснащена линией быстрого реагирования с компенсацией изменений нагрузки (с улучшенным динамическим откликом), четко реагирующей на резкие изменения нагрузки или входного напряжения (например, при пуске), что может привести к условиям чрезмерного повышения или снижения напряжения. Эта схема ограничивает такие возможные отклонения следующим образом:

• Плавная и Мгновенная Защита от Перенапряжения позволяет точно и быстро ограничивать выходное напряжение ККМ-регулятора.
• NCP1615 значительно ускоряет реакцию обратной связи, если выходное напряжение падает ниже 95.5% от заданного уровня регулирования. Во время включения эта функция отключена для обеспечения нормальной работы схемы Плавного Пуска.

У NCP1615 имеется Режим Энергосбережения (PSM), в котором контроллер отключается, уменьшая потребляемую системой мощность, позволяя добиваться в устройствах минимальной входной мощности в режиме холостого хода.

Вход отключения NCP1615 (STDBY), позволяет нижестоящему преобразователю принудительно отключать ККМ-контроллер, при снижении нагрузки.

Защитные функции микросхемы, которые обеспечивают постоянный мониторинг входных и выходных напряжений, тока через силовой транзистор (MOSFET) и температуру ядра, позволяя создавать стабильные и сверхнадежные системы на ее основе, включают в себя:

• Ограничение Максимального Тока. Эта схема измеряет ток через силовой транзистор (MOSFET) и выключает его, если максимальное ограничение по току превышено. Дополнительно схема переходит на режим работы с пониженным коэффициентом заполнения, при превышении ограничения по току на 150% в результате насыщения индуктивности или замыкания bypass или boost диода.
• Защиту от Пониженного напряжения (UVP), которая обеспечивает отключение схемы, при обнаружении снижения выходного напряжения ниже 12% от опорного напряжения (типовое значение).
• Основную защиту от пониженного напряжения (BUV). Эта схема осуществляет мониторинг выходного напряжения, позволяя обнаружить условие, при котором ККМ не может осуществлять регулирование основного напряжения (сбой BUV). При обнаружении сбоя BUV, управляющий контакт PFCOK постепенно разряжается до напряжения “земли”, для отключения нижестоящего преобразователя.
• Схему обнаружения снижения напряжения (Brownout Detection). Схема обнаруживает снижение сетевого переменного напряжения ниже установленного порога и прекращает работу ККМ-контроллера для защиты от чрезмерного перенапряжения.
• Тепловую защиту (Thermal Shutdown). Схема отключает управление затвором, при превышении установленного температурного порога.
• Вход фиксации неисправности (Fault). Вход может быть использован для отключения контроллера при обнаружении неисправности (перенапряжение (OVP), перегрев (OTP)). Этот вход может быть выполнен для работы в режиме защелкивания (Latch) или авто-восстановления (Auto−Recovery) в зависимости от исполнения (см. табл. ниже).
• Линию мониторинга перенапряжения. Схема отключает контроллер при превышении основным напряжением заданного уровня.

Типовая схема применения NCP1615C/D

Нагрузочная способность драйвера затвора силового MOSFET-транзистора выход/вход соответственно составляет 0.5 А/0.8 А, что в большинстве случаев достаточно для управления силовыми MOSFET-транзисторами средней и высокой мощности.

Варианты исполнений:

Микросхемы ККМ-контроллеров выпускаются в шести исполнениях и имеют два типа корпусов SOIC-14 с отсутствующим 13 и SOIC-16 c отсутствующим 15 выводом:

Инструменты для разработки и отладки:

Для быстрого старта фирма МТ-Систем и компания ON Semiconductor® предлагает разработчикам воспользоваться следующими инструментами:

Доступность:

В настоящий момент в массовом производстве находятся и доступны для заказа следующие исполнения ККМ-котроллеров NCP1615A, NCP1615C, NCP1615C2, NCP1615D2.

Ресурсы: