致力省电节能技术发展，瑞萨的功率因数改善控制IC

时间：10-09 来源：互联网点击：

(3) 内置各种保护线路

R2A20114系列内置如下多种保护线路｡使电源系统在提高稳定性的同时,通过减少零件的点数使电源装置趋向简单,从而降低成本｡

实现业界首例内置交错方式下成对的两个升压电路的平衡在遭到破坏时输出错误信号的功能｡

超电流工作持续一定时间以上时,离合器停止的定时自锁功能｡

输入AC电压偏低时,停止工作的功能｡

两个系统的超电压线路等｡

3-2.轻负荷时的效率提高

R2A20114系列产品可以提高轻负荷时的效率｡

(1) 通过轻负荷时的效率提高,实现全负荷领域的高功率变换效率

R2A20114系列产品具有在不需要大功率的轻负荷状态时停止单方升压线路的功能(相位落下功能)｡在供给相同电功率的电源线路中,由于交错方式的电流值是单一方式的一半,开关器件等可以控制电力损失,因此,在重负荷领域中,交错方式在效率方面更为有利｡但是,在轻负荷领域中,由于开关器件的电力损失起支配作用,因此它并不能比单一方式更有效率｡相位落下功能在轻负荷时将它转换成单一方式,可以将上述开关时的电力损失减半｡由此,交错方式中轻负荷时的效率提高问题得以解决,这样可实现在几乎所有负荷领域中功率变换效率的提高｡

3-3.应对大功率用电源

R2A20114系列具备能让数个R2A20114系列IC同时运转的功能｡该功能使得大功率用电源很容易实现｡

(1) 通过外部的同期输入端子,实现数个R2A20114系列IC的同期并列运转

R2A20114系列装备有接收外部信号控制PFC工作的外部同期输入端子｡利用这个端子,可以使数个R2A20114系列IC同期并列运转｡

也就是说,以R2A20114系列IC､辅助线圈､开关器件为中心的电源线路,通过利用这个端子来并列运行,使得大功率用电源的实现成为可能｡这一功能可以对零件的标准化､电源的开发时间及成本的降低做出贡献｡

4.产品的结构整合

图3的(1)和(2)表示R2A20114系列的PFC电路构成｡图3(1)的开关器件中使用了IGBT｡

(1) R2A20114 (2) R2A20104

图3.｢R2A20114系列｣的PFC电路构成

4-1.PFC控制IC

在空调和服务器等电器中,由于电流控制所需的电流信息检测器件各不相同,分别对应于此的电流控制规格R2A20114和R2A20104已经产品化生产｡R2A20114面向电流控制部分没有富余空间的空调等,规格使用的是并联电阻(业界首次在连续模式交错方式的PFC控制IC中搭载并联电阻);R2A20104面向功率变换效率已经明确规格化了的服务器､PC等,规格使用的是损失较少的变流器｡由此,所有大功率机器都可以应对｡

两个产品的软件包都有面组装软件包HLQFP-40和SOP-20｡

4-2.面向大功率电源的IGBT

瑞萨科技正在展开作为面向大功率电源的开关器件IGBT——RJP/RJH60系列的产品拓展,该产品能以600V的高耐压值对应各种电流值｡设想它适用于1kW以上的空调(高级机型)､IH烹调加热器､服务器等的电源｡在这种大功率带中,与开时的损失观点相比,对于开关器件来说,IGBT比MOSFET更为适合｡

另外,瑞萨科技的IGBT整合了同行业最高水平的高速开关产品,与PFC控制IC相组合,可以实现效率良好的大功率用电源｡高速开关产品的整合如表1所示｡

表1.瑞萨科技的高速IGBT产品阵容

5.结束语

本文介绍了连续模式交错方式的PFC控制IC——R2A20114系列和IGBT——RJP/RJH60系列产品｡

今后,瑞萨科技将继续通过开发和推广适用于各种用途的PFC控制IC及开关器件产品,为电源线路的省电节能做出贡献｡

■注記

(注1) 功率因数改善(PFC:Power Factor Correction):

在交流(AC)转换为直流(DC)等时使用的电容器及输入型开关电源中,AC的输入波形对应于电压的正弦波,电流形成脉冲｡为此,由于输入电压和输入电流的波形差异而产生无效的功率,同时产生高调波｡功率因数改善是指为了提高有效功率的比例(功率因数),通过形成与输入电压相同波形的输入电流波形,改善无效功率和高调波的产生｡

·高调波是指,商用电源中50Hz或60Hz的整数倍正弦波｡高调波电流不仅对机器有影响,而且对商用电力线也产生恶劣影响｡因此,根据国际规定,各国都将对高调波电流的限制进行法律化｡功率因数改善是达到IEC及JIS等标准规格中规定的高调波电流限制规定的手段之一｡

(注2) 连续模式:

在升压线圈电流重叠的状态下,升压线路开关的模式｡

(注3) CSCI?(Climate Savers Computing Initiative):

由Intel Corporation和 Google, Inc.设立的CSCI (通过使用优良功率效率的计算机实现环境保护的计划)中,各个行业､一般消费者､政府､环保团体一致配合,以大幅度提高PC和服务器的功率效率为目标｡

·Climate Savers? 是国际环境保护团体WWF的商标或注册商标｡

·Intel､Intel标识是Intel Corporation在美国以及其他国家的商标｡

·Climate Savers Computing Initiative的网址: http://www.climatesaverscomputing.org/japan/about/

(注4) 80 PLUS?:

是提高PC､服务器等的电源装置的功率变换效率,并且促进该电源的认证及使用为目的的计划｡

负荷为20%､50%､100%时,功率变换效率必须为80%以上｡

·80 PLUS的网址: http://www.80plus.org/

(注5) 交错方式:成对的两个升压电路交互工作的方式｡

在一方的升压电路的开关和开关之间,增补另一方电路的开关线路｡相对于只有一个升压电路的单一方式,它可以提高效率,还可以降低输出入电流的脉冲｡

(注6) 临界模式:

从检测出升压线圈的电流为零开始,升压电路进行开关的模式｡

* 其他记载的产品名称､公司名称､品牌都分别归属其所有者｡

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