1、.ICE2PCS01 工作原理分析與設計黃曉康:1.傳統的 CCM PFC結構電路上圖為傳統的 CCM PFC 結構電路，在傳統的 PFC 電路存在兩個控制環。一個是電壓環，它被用來調整輸出電壓；另外一個是電流環，它被用來控制輸入電流。輸出電壓電壓與基準電壓比較經誤差放大器的輸出Verr ， Verr決定了輸入電流Iin的幅值大小。Verr乘以正弦波參考信號|Vin| 得到正弦輸入電流參考信號Iset 。再與檢測到的電感平均電流比較產生 PWM 控制信號。在傳統的 CCM PFC 中， |Vin| 是必不可少的，它用于產生電流控制環中的正弦波輸入電壓。更詳細結構如下：2.為了簡化控制，省掉乘法

2、器。如圖.英飛凌推出了新的控制方式芯片；ICE2PCS01其經典電路如下；3.ICE2PCS01 控制原理下圖為ICE2PCS01的內部結構圖.如上圖，該芯片的基本原理如下所述。假設電壓環正處于工作狀態，輸出電壓保持恒定，則一個 CCM升壓型PFC控制系統的MOSFET關斷占空比Doff可以由下面的公式得到：.Doff=Vin/Vout從上面的公式可知， Doff正比于Vin, 它反映了輸入電壓波形。利用這個，ICE2PCS01 的電壓環模塊產生一個斜率隨Doff變化的鋸齒波與電流環的低頻平均電流ave(IIN) 比較，來調整 PWM 。 （電流環的目的在于調整電感電流的平均值，使得它正比于關

3、斷占空比DOFF ，從而正比于輸入電壓VIN 。）這個關系式可以通過前邊沿調制方式實現，如下圖右圖中虛線是 P1 的波形。實線是P2 的波形。2. 增強動態響應圖 5.3.軟啟動圖 6該 IC具有高效的軟啟動功能，如圖7 所示，該功能可以控制啟動電流，使其輸入電流幅度連續而漸進地上升到較高的值，直至輸出電壓達到額定電壓的80% ，然后進入正常的控制模式。這一啟動過程中的電流波形如圖8 所示。相對于一般的的軟啟動系統，該系統僅控占空比，輸入電流保持正弦，不激活峰值電流限幅。因此升壓二極管不會受到因高占空比而形成的大電流的沖擊。這個高的浪涌電流將會危及升壓二極管，特別對碳化硅升壓二極管，因為相對硅

4、二極管來說，碳化硅二極管的峰值電流能力更小。圖 7.圖 8(1) 開環保護 (OLP)/ 輸入欠壓保護開環意味著反饋環被斷開，沒有反饋信號進入IC 。在這種情況下，如果沒有保護措施，內部的控制電壓將會被調節到最大值，IC 將提高占空比以傳送最大功率。在這種故障情況下，輸出電壓僅僅取決于輸出電流。在負載較小的情況下，將會產生很高的電壓過沖，這將危及到后面的用電設備。該IC具有開環保護以對輸出電壓進行監控，如圖9 所示。一旦 VSENSE 電壓低于 0.8V ，也就是 VOUT低于額定電壓 16% 的時候，就意味著進入了開環狀態 (VSENSE 管腳沒有連接 )或者輸入電壓小于額定值。在這種情況下

5、，芯片中絕大多數模塊將停止工作。該保護功能是通過閾值電壓為0.8V 的比較器 C3 實現的。圖10 是在高交流電源輸入電壓和小負載情況下的測試波形。如圖所示，一旦出現開環故障，MOSFET 門開關立即停止工作，輸出電壓沒有過沖。如圖所示，一旦出現開環故障，MOSFET 門開關立即停止工作，輸出電壓沒有過沖。該保護也可用于在某些情況下關閉PFC ，例如待機模式等。.圖 92)輸出過壓保護(OVP)增強動態響應模塊也具有輸出過壓保護功能。一旦VOUT超過額定電壓5% ，輸出過壓保護OVP功能就被激活，如圖5 所示。通過判斷VSENSE管腳的電壓是否大于參考電壓5.25V就可以實現這一功能。VSENSE電壓高于5.25V時， IC會跳過正常的電壓環控制而直接控制占空比使其立刻下降到0。這將導致輸入功率下降，從而使得輸出電壓VOUT下降。1000W 外圍設計1.電路.1.電流檢測電阻1000W,Il_pk=11ARsense 0.68V/Il_pk=0.06歐姆我們選擇0.05 歐姆。2.為限流 R3=220 歐姆。3.C1 計算（ F0=135KHZ,Rfreq=33K）C1 21