原标题：基于安森美半导体ON Semi NCL2801的200W PFC 功率校正器之高能效低THD LED 照明驱动方案

　　安森美半导体最新的NCL2801电流模式临界导通型 (CrM)功率因数校正(PFC) 升压控制器IC,适用于类比/脉宽调制(PWM)可调光LED磁盘机。 该器件的市场优势是优化的总谐波失真(THD)性能,同时在宽负载条件下最大化系统能效, 在启动和动态负载期间还具备更小的过冲/下冲,线性电压检测实现最优化的环路增益控制,集成误差放大器易于环路设计和降低功耗。 采用SOIC-8的小外形封装,并集成一系列保护特性,提供较高的系统可靠性。 此外,多个Vcc启动电 压提高设计灵活性。 NCL2801电流模式CrM升压PFC控制器IC利用安森美半导体的THD增强技术在宽负载范围提供同类最佳的THD性能,而创新的VCFF法提高能效和降低功耗,一系列的保护特性提供高可靠性,是LED照明应用及其他要求高能效、 低待机功耗、 低THD、高可靠性的PFC前端应用的理想选择,采用SOIC-8 封装,可实现紧凑的设计。 多个不同版本满足不同的设计需求,提高设计灵活性。

　　场景应用图

　　产品实体图

　　展示板照片

　　方案方块图

　　核心技术优势

　　NCL2801的关键特性包括:基于创新的谷底计数频率反走(Valley Count Frequency Fold-back, or VCFF)方法、THD增强技术、动态回应增强、软过压保护(OVP)/快速OVP、线性前馈、 宽Vcc范围(10.5 V至28 V)/多个Vcc启动门限电平、跨导误差放大器(OTA)、高驱动能力(-500/ +800 mA),以及欠压保护、热关断、OVP、过流保护、开路/短路保护等等。

　　1. VCFF 在宽负载范围最优化能效 在重载电流条件下,NCL2801在CrM模式下工作,计为1个谷底开关。 随著输出功率减小,频率降低,当VCTRL引脚电压低于阈值电压时,该控制器进入非连续导通模式(DCM),开始增加谷开底关计数。 在6个谷底开关之后,若输出功率继续减小,则增加额外的死区时间。 总死区时间不超过36.5 us,最小开关频率不低于27.4 kHz。 开关频率取决于输出电压、输入电压和升压电感值,并随负载功率增加而增加。 阈值电压可通过Rcs来设定,提供设计灵活性。 VCFF最大化DCM期间和轻载条件下的能效并降低待机功耗。 同频率钳位临界导通型(FCCrM)控制器一样,即使开关频率降低,内部电路也使功率因数接近1。

　　2. THD增强 通过在电路倍增器输出端添加一个偏置电压以增加导通时间,从而提升THD性能。200 W评估板在305 Vac、满载时的THD <5%,在277 Vac、50%负载时的THD<6%,在230 Vac、25%负载时的THD<7%。

　　3. 快速线性/负载瞬态补偿，由于传统PFC级回路回应慢,负载或输入电压的突然变化可能会导致明显的下冲或过冲。 而NCL2801利用动态回应增强技术,减小输出下冲;其软 OVP/快速OVP特性,减小输出过冲。

　　4. 线性电压检测：通过调整倍增器增益值对比线性电压状态,线性电压检测电路支援更优化的环路增益控制,在宽输入条件下保持稳定工作。

　　5. 跨导误差放大器的跨导增益典型值为200 us,最大电流+/-20 uA,该PFC级的输出电压通过一个并联电阻而降低,偏置电流最小化以支援使用高阻抗回馈网路,从而简化环路设计,降低功耗。

　　6. 图腾柱输出 : NCL2801结合一个-0.5/+0.8 A的闸极驱动器,提供高效驱动功率MOSFET的能力。

　　方案规格

　　1. 输入电压：100V~277Vac

　　2. 输入电压频率：50/60 HZ

　　3. THD (总谐波失真) : 10% (Max) (>30% 负载)

　　4. 功率因数Power Factor : > 0.9 (>30% 负载)

　　5. 输出电压 : 450Vdc +/- 4%

　　6. 输出功率 : 200W

　　7. 效率 : 95%(Min)(>30% 负载@230Vac_in)

　　技术文档