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IR 集成电路: IR 发布新款 IR1150 PFC 集成电路(图)
½者：第三媒½
来源：www.TheThirdMedia.com
日期：2005-3-17
[摘要]
全球电源管理技术领袖½际整流器公司（International Rectifier，简称 IR）今天发布了 I
R1150 系列产品，
专用于 AC-DC 功率因数矫正电路，
商标为 PFC(tm)。
由于采用紧凑的 SO-8 封装，
有助于将 PFC 控制板面积缩减一半，在 75W-4k W 功率范围内，为计算机、消费电子产品和家电提
供了简便、灵活、高密度的解决方案。
[正文]
投½机价格
全球电源管理技术领袖½际整流器公司（International
Rectifier，简称 IR）今天发
布了
IR1150
系列产品，专用于
AC-DC
功率因数矫正电路，商标为
PFC(tm)。由于
采用紧凑的
SO-8
封装，有助于将
PFC
控制板面积缩减一半，在
75W-4k W
功率
范围内，为计算机、消费电子产品和家电提供了简便、灵活、高密度的解决方案。
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IR1150
内最新采用了单周期控制技术，不仅简便可靠，而且所需元件少，½以
D
CM
电路实现
CCM
电路的性½。
所谓“功率因数”PF，是一个表示交流电电压和电流波½关系的参数，它½响电
气传输½络效率，可用来度量“电源的质量”。IR1150 可将功率因数提高到
0.999，
而整½波½失真仅
4％，帮助交直流½换应用符合各½的法规。
½际整流器公司
AC-DC
产品市场经理
Stephen Oliver
先生表示，“在数字化未
来，无论是家用、商用或工业场合，½需要高性½、高功率密度的
AC-DC
开关电源
解决方案。
带有
IR
单周期控制专利技术的新方案可从根本上取代传统的
PFC
解决方
案。其
CCM PFC
引入一种‘复½整合器’控制模块，简化并缩小了
PFC
控制电
路的尺寸和所用元件数，提供了一种全球适用的优秀解决方案，适用于计算机、家用
娱乐电器和其他产品。”
技术特色
IR1150
控制器内采用的单周期控制方式不包含模拟放大器、输入电压传感，以及
固定的三角波振荡器，简化了电路，减少了元件。IR 的
OCC
采用一种带有复½电
路的专用整合器，误差放大器的输出被叠加在每个时钟周期上，产生一个可变的三角
波。
这个三角波与误差电压进行比较，
从电流传感信号中减去，
生成
PWM
栅极驱动。
传统上，
人们采用
CCM
模式的功率因数矫正来获得
250W
以上大功率应用的良
½性½。然而，由于½用乘法器的技术要求高、设计步骤复杂、所需元件数多，½得
CCM
方案十分昂贵，不适宜笔记本电脑等功率小、成本严格的应用。
在
75W-250W
的小功率应用中，过去则通常采用
DCM
方案以简化系统、降½
成本。然而，如果系统功率大于
100W，由于峰值电流高、EMI
滤波器的要求，DC
M
系统尺寸会变大，功率密度偏½。
以下举例对比说明。在典型的大功率系统，如
1kW
服务器开关电源中，与传统基
于乘法器的
CCM
系统相比， 的
PFC
解决方案可节省
40％的电阻电容，
IR
电流变
压器数目减半，节省
50％的 PFC
控制器电路板面积。在功率密度问题更为突出的
小功率应用，如大功率笔记本和液晶电视适配器中，如采用
CCM
模式的
IR1150
控
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制器，则意味着降½峰值电流，对
EMI
滤波器的要求也可降½
43%。对于 120W
功
率的系统，这相½于减少
PCB
电路板
16％，增加功率密度 10％。
除以上特点之外，IR 新品专用的过压保护插口½更½地保护大功率系统，集成电
路的功½包括½½启动、微功率启动、休眠模式等，符合待机功率小于
1W
的“蓝天
½”（Blue
Angel）和“½源之星”节½标准。
IR1150
解决方案具有一流品质，符合欧洲
IEC 1000-3-2，日本 JIC C 61000-3-
2，中½ CCC
等针对
75W
以上产品的强制规范。制造商在开发符合上述½源标准的
产品时，采用
IR1150
可以大大简化工½，只需设计一个方案即可全球通用。（
IR2156
１
ＩＲ２１５６的主要特点和引脚功½
ＩＲ２１５６是由高压半桥门极驱动器和频率可调振荡器组成的一个功½完善的电子镇流
器控制芯片。
它具有预热频率和运行频率可调、
预热时间和死区时间可调以及过流门限可调
等特性。同时，该芯片还将灯管触发失败保护、灯丝故障保护以及自动重启动等功½集成在
一起。
ＩＲ２１５６芯片采用ＤＩＰ－１４脚及ＳＯＩＣ－１４脚两种封装½式。
图１所示
是ＩＲ２１５６的管脚排列。其各引脚的功½说明如表１所列。
表
1 IR2156
的引脚功½
1 NC
不接
2 Vcc
逻辑及½端门极驱动供电
3 VDC IC
启动及
DC
总线检测输入
4 RT
最小频率定时电阻
5 RPH
预热频率定时电阻
6 CT
振荡器定时电容
7 CPH
预热定时电容
8 COM IC
电源及信号地线
9 SD
关断输入
10 Cs
电流检测输入
11 LO
½端门极驱动输出
12 Vs
高端浮地
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13 HO
高端门极驱动输出
14 VB
高端门极驱动浮动供电
２ ＩＲ２１５６的工½模式
２．１ 欠压关断模式（ＵＶＬＯ）
欠压关断模式是½供电电压ＶＣＣ½于ＩＣ的开启门限电压时的一种保护模式。
ＩＲ２１５
６的欠压关断模式可保证ＩＲ２１５６在供电电压不足时不致于被损坏。
２．２ 预热模式（ＰＨ）
预热模式工½于灯管灯丝开始加热直至加热到正确的点燃温度期间，
它是延长灯管寿½以及
降½点燃电压的一种模式。
ＩＲ２１５６可在ＶＣＣ超过ＵＶＬＯ门限时进入预热模式。
Ｃ
Ｓ脚的过流保护在预热期间将被屏½掉。
预热频率通常由并联的电阻ＲＴ和ＲＰＨ以及定时电容Ｃ１来决定。
ＣＴ分别在到达１／３
和３／５的ＶＣＣ电压时充电和放电。在预热模式期间，½ＣＰＨ脚电压高于７．５Ｖ时，
ＩＲ２１５６将产生过流保护和ＤＣ总线电压复½功½。
２．３ 触发模式
ＩＧＮ
触发模式的任务是建立触发灯管所需的高电压并触发灯管。
½管脚ＣＰＨ上的电压超过１３
Ｖ时，ＩＲ２１５６进入触发模式。
２．４ 运行模式
ＲＵＮ
½灯管成功触发后，镇流器进入运行模式，电路运行在运行模式表示灯弧已经建立，灯管以
给定的功率工½在ＩＣ所处的状态。
运行模式的振荡频率是由定时电阻ＲＴ和定时电容ＣＴ
决定的。
２．５ ＤＣ总线欠压复½
½ＤＣ总线电压过½时，灯管的输出级将接近或½于谐振频率，这同样会造成硬开关，并破
坏半桥的开关。为了防止这种现象的发生，可用管脚ＶＤＣ测量ＤＣ电压，并在管脚ＶＤＣ
上的电压½于１０．
９Ｖ时线性拉½管脚ＣＰＨ上的电压，
以½得Ｐ沟道ＭＯＳＦＥＴ在Ｄ
Ｃ降压时关断，并½频率提高到高于谐振点的一个安全的工½频率上。
２．６ 故障模式
ＦＡＵＬＴ
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在预热模式过后的任½时间，如果电流检测管脚ＣＳ上的电压超过１．３Ｖ，ＩＲ２１５６
将进入故障模式，
此时驱动输出ＨＯ和ＬＯ½被½为½电平。
ＣＰＨ对ＣＯＭ放电以复½预
热时间，同时ＣＴ也对ＣＯＭ放电以关断振荡器。要想退出故障模式，ＶＣＣ脚的电压必须
下降至½于ＵＶＬＯ的下门限，或将管脚ＳＤ的电压拉高至５．１Ｖ以上。这两种方式½可
以½ＩＲ２１５６进入ＵＶＬＯ模式，
一旦ＶＣＣ脚电压大于开通门限，
同时ＳＤ½于４．
５
Ｖ，ＩＲ２１５６又将重新进入预热模式并开始振荡。
３
应用电路
图２所示是基于ＩＲ２１５６的电子镇流器电路。
通过定时电容ＣＴ的内部死区时间电阻Ｒ
ＤＴ可以定义ＬＯ和ＨＯ的死区时间，
最终的运行频率则由定时电容ＣＴ设½。
由定时电阻
ＲＴ和ＲＰＨ以及定时电容Ｃ可设½预热频率。
预热时间的设½可由管脚ＣＰＨ上的电容从
０充电到１３Ｖ的时间来决定。设计时，可用外部电阻ＲＣＳ和内部１．３Ｖ门限共同决定
电路的最大触发电流。对于本电路，由于死区时间为０．６μ½，运行频率为４３½Ｈ½，
故ＣＴ和ＲＴ应分别选为４７０½Ｆ和４３½Ω。
预热频率的选择要保证灯丝在预热时间内达到足够的温度，
本电路将预热频率定为７０½Ｈ
½。
由于本电路的预热时间为５００½½，最大触发电流为２．０Ａ，因此有：ＣＰＨ＝０．２
２μＦ，ＲＣＳ＝０．６１Ω。
IR
推出通用设计包及在线设计工具
基于
IR1150 μPFC
控制
IC
的
PFC
设计将更加便捷
新闻稿
2005
年
8
月
9
日
京公网安备 11010802033920号
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