NCP1650型功率因数校正器的工作原理

速补偿。

4）集成度高。片内有3个误差放大器（直流误差放大器、交流误差放大器、功率误差放大器），1个电流检测放大器，3个比较器（PWM比较器、掉电比较器、过冲比较器），2个缓冲器（基准电压缓冲放大器、交流基准缓冲器），以及2个乘法器。3个误差放大器均属于跨导式放大器，其增益就等于跨导（gm）与阻抗负载（RL）的乘积。

5）具有完善的保护功能，包括电源欠压保护、掉电保护、输出电压过冲保护、最大输入功率限制、线电流及瞬态电流限制、软启动电路。一旦发生过压过载故障，能确保电源和设备不受损坏。

3NCP1650型功率因数校正器的工作原理

NCP1650型功率因数校正器采用SO－16封装，内部框图如图2所示。各引脚的功能如下：

UCC、GND分别为工作电源端和公共地，UCC的极限值为18V，典型值为14V，当UCC≤10.5V时进行欠压保护；

UREF为6.5V直流基准电压引出端，为使基准电压稳定，该端对地需接一只0.1μF的消噪电容；

ACCOMP为交流补偿端，外接阻容元件对交流误差放大器进行频率补偿； ACREF为交流误差放大器的参考电压引出端，外接一只滤波电容，交流误差放大器属于跨导放大器，接高阻抗负载；

ACIN为交流输入端，整流后的全波整流电压经电阻分压器接至此端；

FB／SD（Feedback／Shutdown）为反馈／掉电端，直流输出电压通过电阻分压器为该端提供4.0V（典型值）的反馈电压，UFB还被引到掉电比较器的反相输入端，当UFB≤0.75V时，就进行掉电保护，禁止芯片输出；

LOOPCOMP为电压控制环的补偿端，外接RC串联网络，对直流误差放大器进行频率补偿；

PCOMP为功率控制环的补偿端，外接RC并联网络，对功率误差放大器进行频率补偿；

NCP1650型功率因数校正器的工作原理

图2NCP1650的内部框图

PIM为最大输入功率设定端，利用外部电阻可设定最大输入功率值；

Iavg为最大平均电流设定端，外接一只低温度系数的金属膜电阻，可设定最大平均值电流和电流检测放大器的增益；

Iavg?fltr为外接滤波电容，滤除瞬态电流波形中的高频成分，获得线电流的平均值；

IS－为负极性的电流检测输入端，外接线电流检测电阻RS；

RAMPCOMP为锯齿波补偿端，亦称斜坡（RAMP）补偿端；

CT为外接定时电容端；

OUT为输出端，可直接驱动MOSFET或者IGBT，亦可通过外部驱动管来驱动更大功率的MOSFET。

芯片内部主要包括10部分：①带隙基准电压源及缓冲放大器；②振荡器及锯齿波补偿电路；③基准乘法器与功率乘法器；④误差放大器；⑤电压／功率“或”网络；⑥平均电流补偿电路；⑦电流检测放大器；⑧脉宽调制器及逻辑电路；⑨驱动器；⑩保护电路（含输出电压过冲保护、欠压保护、掉电保护、线电流及瞬态电流限制电路、最大输入功率限制电路和软启动电路）。下面介绍主要单元电路的工作原理。

3?1PFC控制环基本电路的工作原理

PFC控制环的基本电路如图3所示。uL为桥式整流后的电压，称之为线电压。因输入滤波电容C1的容量很小，故uL为全波整流电压。uL经分压后得到u1，加至ACIN端。该控制环路有3种输入信号，分别为从ACIN端输入的全波整流电压u1，从FB／SD端输入的直流反馈电压UFB，从IS－端输入的线电流信号iIN。PFC控制环的基本原理是由交流误差放大器根据交流输入电压与交流输入电流的参数来控制电源开

图3PFC控制环的基本电路

图4PFC电路中的工作波形

关，将输入电流变成高质量的正弦波，从而使功率因数接近于1。

基准乘法器的一个输入端接u1，另一端接直流误差电压Ur，再利用Ur去调节u1，使基准乘法器输出的交流基准电压（uREF）为不失真的全波整流波形。交流误差放大器的同相输入端接uREF，电流检测放大器输出的高频电流信号i2则送至反相输入端，有关系式i2=kiIN。与此同时，u1还通过平均电流补偿电路输出电压u2，也加到交流误差放大器的反相输入端。该放大器输出的交流误差电压为ur。uREF与u2、iIN的关系式为

uREF=u2＋kiIN（1）

式中：u2=0.75u1，比例系数k=8.0。

PFC电路中的工作波形如图4所示。图中的4.0V为内部基准电压。ur′为叠加上高频电流i1以后的交流误差电压，该电压就作为PWM比较器的输入信号。从图上可以看出kiIN在每个时钟周期内的变化情况。在ur′的波形中，电流信号i1已完全能够跟随ur′的变化，从而实现了功率因数校正的目的。

PWM比较器将ur′与4.0V基准电压进行比较，再利用二者的差值去控制MOSFET的关断时刻。当时钟信号来到时MOSFET开通，直到ur′的瞬时值达到4.0V时才关断。

3.2振荡器及锯齿波补偿电路

该振荡器能产生两路信号，一路为锯齿波信号，作为开关频率信号；另一路为时钟脉冲，作为RS触发器的复位信号。锯