瑞薩發(fā)布可實(shí)現(xiàn)間插操作的臨界導(dǎo)通模式功率因數(shù)校正控制IC

瑞薩科技發(fā)布業(yè)界第一款可實(shí)現(xiàn)間插操作的臨界導(dǎo)通模式功率因數(shù)校正控制IC
--有助于實(shí)現(xiàn)小型、低噪聲、高效率的電源單元--

瑞薩科技公司（Renesas Technology Corp.）今天宣布，推出業(yè)界第一款可實(shí)現(xiàn)間插操作*1的臨界導(dǎo)通模式*2功率因數(shù)校正*3控制IC R2A20112，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字家電等產(chǎn)品的電源單元PFC電路。樣品供貨將于2007年2月從日本開始。

R2A20112可以減少外部器件數(shù)量，有助于實(shí)現(xiàn)小型、超薄、低噪聲和高效率的電源單元，并可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。

開發(fā)背景]
設(shè)備電源電路的初級(jí)包括由一個(gè)將AC（交流）電壓轉(zhuǎn)換為DC（直流）電壓的AC/DC轉(zhuǎn)換器電路。通常，這種電路都是采用簡(jiǎn)單的扼流圈輸入*4整流或類似的電壓轉(zhuǎn)換，而AC輸入電壓波形是一個(gè)正弦波形。由于電路元件的影響，電壓波形和相位是同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的，而波形本身并不是一個(gè)正弦波形。由于這個(gè)原理，會(huì)產(chǎn)生不必要的功耗（電壓和電流）。而且，在功率因數(shù)糟糕的應(yīng)用情況下，不僅功率效率低，而且由于電流波形的漂移，AC電源會(huì)發(fā)生波動(dòng)，這樣就可能造成其他應(yīng)用的故障或失靈。利用PFC電路就可以通過控制來(lái)降低轉(zhuǎn)換功耗，那么這種不必要的AC輸入電流波形就得到了整型，以匹配AC輸入電壓的相位和波形。

最近幾年，根據(jù)IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）和JIS（日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）等標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)制訂的規(guī)定已開始生效，各種類型的設(shè)備都要求集成PFC控制電源電路。
與此同時(shí)，平板電視等數(shù)字家電需要小而薄的和無(wú)風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，而實(shí)現(xiàn)PFC控制需要線圈和電容器等外部器件，還需要有噪聲和散熱措施。

在此前發(fā)布的HA16174和R2A20111智能型連續(xù)電流模式PFC控制IC之后，瑞薩科技現(xiàn)在又開發(fā)了R2A20112間插操作臨界導(dǎo)通模式PFC控制IC，以滿足電源電路對(duì)更高效率和更小型化的市場(chǎng)需求。

[功能]
R2A20112的功能如下。
（1）業(yè)界第一個(gè)實(shí)現(xiàn)臨界導(dǎo)通模式PFC控制IC的間插操作
PFC控制IC可以利用AC輸入線上的外部開關(guān)MOSFET進(jìn)行控制。利用傳統(tǒng)的單模設(shè)計(jì)，可以用一個(gè)信號(hào)同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)外部MOSFET，由于布線長(zhǎng)度和阻抗的差異，不同MOSFET的工作時(shí)序會(huì)發(fā)生變化。不過，采用R2A20112后，利用兩個(gè)信號(hào)（主和從）進(jìn)行控制，從而在業(yè)界第一次實(shí)現(xiàn)了間插操作臨界導(dǎo)通模式PFC控制IC，以減少工作時(shí)序的變化。采用瑞薩科技新開發(fā)的臨界模式從節(jié)點(diǎn)控制電路可以高精度地實(shí)現(xiàn)電流分布。這將有助于減小輸入濾波器、升壓線圈和輸入/輸出電容器等元件的尺寸。

（2）通過各種類型的降噪措施來(lái)簡(jiǎn)化系統(tǒng)
使用R2A20112可以通過各種類型降噪措施來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化。
R2A20112集成了ZCS（零電流開關(guān)）*5功能，在進(jìn)行零電流檢測(cè)后進(jìn)行開關(guān)，以減少開關(guān)MOSFET的散熱。采用ZCS和間插操作可以防止升壓二極管恢復(fù)電流等不必要的電流流量，控制適當(dāng)電流的流量并減少電源線噪聲和紋波電流。因此，屏蔽等噪聲措施能夠通過簡(jiǎn)化AC輸入濾波器得到簡(jiǎn)化，并減少電源單元中的最高輻射噪聲。

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（3）與瑞薩以前的產(chǎn)品相比功率轉(zhuǎn)換效率提高了5%
與瑞薩科技以前的產(chǎn)品相比，其功率轉(zhuǎn)換效率提高了5%以上，利用降低開關(guān)損耗、恢復(fù)損耗和導(dǎo)通損耗實(shí)現(xiàn)了更高的效率。這將有助于減少散熱，實(shí)現(xiàn)無(wú)風(fēng)扇開關(guān)MOSFET和散熱器的簡(jiǎn)化。

與當(dāng)前的產(chǎn)品一樣，R2A20112有采用SOP-16表面貼裝封裝或DILP-16插入型封裝可供選擇。
瑞薩科技還將開發(fā)輸出功率和專用PFC控制IC，以提供包括大功率器件的千瓦級(jí)產(chǎn)品和50W低功耗器件產(chǎn)品陣容。

<注釋>
注釋：1.間插操作：一種利用多個(gè)開關(guān)元件（FET）交替進(jìn)行操作的方法。通常需要使用一個(gè)控制信號(hào)來(lái)執(zhí)行開關(guān)動(dòng)作，但間插操作可以為在開關(guān)操作之間采用的獨(dú)立互補(bǔ)開關(guān)線路提供必要的條件。
    2.臨界導(dǎo)通模式：一種在進(jìn)行零升壓線圈電流檢測(cè)之后對(duì)外部MOSFET進(jìn)行開關(guān)的模式，是一種非連續(xù)導(dǎo)通模式。
3.功率因數(shù)校正（PFC）：在交流條件下，電壓和電流在正負(fù)之間不斷交替變化，而在電壓波形和電流波形之間可能出現(xiàn)時(shí)滯（相位滯后）。利用一個(gè)簡(jiǎn)單的扼流圈輸入方法，電流波形就不再是一個(gè)正弦波形，而是一個(gè)脈沖形式，而這時(shí)出現(xiàn)的無(wú)效功耗率就需要進(jìn)行校正。
功率因數(shù)校正是由IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）、JIS（日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定的一種實(shí)現(xiàn)高諧波（商業(yè)電源的50Hz或60Hz完整倍數(shù)的正弦波形）控制的方法。

4.扼流圈輸入：一種利用整流電路調(diào)整波形的平流濾波電路。在特殊負(fù)載電流位置的電壓波動(dòng)率很好，但是負(fù)擔(dān)很重。
    5.ZCS（零電流開關(guān)）：一種利用開關(guān)MOSFET的線電流值進(jìn)行監(jiān)控的方法，而開關(guān)是在電流值變?yōu)榱阒髮?shí)現(xiàn)的。
    * 產(chǎn)品名稱、公司名稱或提及的商標(biāo)均為其各自所有者擁有。

<典型應(yīng)用>
•用于AC輸入電源：平板電視、游戲機(jī)器、PC、復(fù)印機(jī)，等等。