安森美NCP1937控制器的電源應用分析

在人們的日常工作或生活中，所使用的筆記本或臺式電腦一體機等應用并不總是滿負載或重負載工作，而是在相當多的時間內會處于待機或輕載工作模式。在消費者節能意識不斷增強及能效法規日趨嚴格的當今，電源的輕載或待機能耗性能也越來越受重設計人員重視。本文介紹安森美半導體NCP1937電源管理組合控制器主要特性，幫助設計人員設計高能效、低待機能耗（《10 mW）的75 W以上功率電源，適用于一體機和筆記本適配器及LED電視電源等領域。
　　NCP1937基本特性簡介
　　NCP1937是安森美半導體新近推出的一款組合控制器（Combo Controller），在單芯片中集成了功率因數校正（PFC）控制器及準諧振（QR）反激控制器，能用于設計緊湊、高能效、待機及輕載能耗極低的適配器等電源。
　　NCP1937具備一些特性，如支持省電模式（Power Saving Mode， PSM），可將待機能耗降低至低于10 mW。該控制器包含高壓啟動及有源輸入濾波X電容放電電路，幫助減少外部元件數量及降低待機能耗。它集成的準諧振控制器帶谷底鎖定功能，提供無噪聲工作。NCP1937集成了高壓輸入欠壓檢測器，還集成了高壓開關，用于斷開PFC反饋電阻分壓器以降低待機能耗。NCP1937支持9 V至30 V的寬VCC范圍，帶內置過壓保護。它還包含0.5 A/0.8 A源/汲電流門極驅動器。
　　NCP1937采用SOIC-20封裝，圖1顯示的是其引腳配置圖。其中，HV/X2引腳用于高壓啟動電路輸入，還用于輸入X電容放電。BO/X2引腳為整個IC執行輸入欠壓檢測，還用于為輸入X電容放電并檢測線路電壓范圍。PControl控制PFC傳導誤差放大器輸出，補償網絡連接此引腳及地，以設定環路帶寬。而連接在PONOFF引腳與地之間的電阻設定PFC關閉閾值。PSTimer引腳進行省電模式控制及定時器調節。更多引腳功能參見NCP1937數據表。
　　
　　圖1：NCP1937引腳配置圖。
　　NCP1937關鍵功能詳解
　　NCP1937組合控制器集成了PFC控制器和QR反激控制器。其中，PFC控制器采用臨界導電模式（CrM）工作，帶谷底開關、恒定導通時間控制及最大頻率鉗位功能。某些應用中要求在負載變輕時關閉PFC轉換器以優化系統能效。NCP1937中的PFC控制器采用新穎的架構來確定輸出功率，并根據輸出功率來啟用/關閉PFC段。例如，用戶可以調節PFC段關閉閾值，并且針對美國及歐洲的交流電壓提供不同的PFC段關閉閾值等級，能夠減小輸出大電容。PFC控制器的跟隨升壓架構根據交流線路電壓獨立調節PFC輸出電壓（美國交流電壓輸入條件下為250 V，歐洲/亞洲交流輸入條件下為400 V），并降低功率耗散。線路電壓前饋功能增加了動態范圍，并提升噪聲抗擾度。PFC控制器還提供極佳的瞬態負載響應，因為包含動態響應增強器（DRE）。軟過壓保護特性降低負載瞬態期間出現可聽噪聲的可能性。其它特性包括：正向電流感測，結合PFC零電流檢測（ZCD）；250 kHz頻率鉗位及輕載時跳周期工作；豐富的安全保護特性，如快速過壓保護（OVP）、PFB引腳開路保護、升壓及旁路二極管短路檢測。