瞻芯电子最新图腾柱PFC控制芯片IVCC1104主要技术特点与应用方案
近期，瞻芯电子推出一款最新的模拟图腾柱pfc控制芯片ivcc1104，该产品延续了ivcc110x系列芯片高速、精确、紧凑的特点，并结合大量实际应用经验，升级完善了多项控制技术，助力高性能电源开发和应用。ivcc1104已通过测试认证，正式投入量产。
ivcc1104作为一款模拟图腾柱pfc控制芯片，内置高速、精确、可靠的模拟控制器，相比于数字控制芯片，封装更紧凑(16pin)，无需编程调试，不论搭配碳化硅(sic)器件或氮化镓(gan)器件，都能大幅简化器件选型，降低物料成本，加快电源产品的开发速度，还能解决一系列控制难点，保障开关电源方案的高效率、高可靠性，助力产品快速开发与推广。
封装引脚
ivcc1104的设计非常紧凑，现有2种封装soic-16和qfn -20，如下图：
应用领域
图腾柱pfc控制芯片ivcc1104常用于300w-4000w的高效率、紧凑型开关电源，适用于下列电路环境：
• 交流或直流输入
• 霍尔采样电流或电阻采样电流
• 400hz 及以上输入的pfc 控制
典型应用场景如下：
• 服务器电源
• 紧凑型pfc 电源模块
• 电视和游戏xbox 电源
• 大功率手机和笔记本电脑充电器
• 航空电子电源
主要技术特点
1、输入电压前馈的平均电流模式控制。由于ivcc1104采用了先进的平均电流模式和输入电压前馈的控制方式，在前馈分量提供d’ =vin/400v 的占空比基础上，使得电流环只需提供很小的占空比调整。ivcc1104本质上加快了电流环路，并产生了出色的电流跟踪指令。
2、交流掉电自动防电流倒灌。带交流整流同步管的图腾柱pfc实质上是一个双向变换器。当交流输入电压突然下掉时，如果不能及时关闭开关器件，会导致母线电解电容能量倒灌回ac侧，从而产生很大的倒灌电流。因为ivcc1104采用自主专利中输入电压前馈控制，所以它能几乎无延迟地调整pwm 输出，从而防止功率电感上的电流出现反向倒灌。因此ivcc1104也可用于400hz高频输入的航空电子电源场景。
3、优化平滑的交流电流过零点控制。在每个交流输入的过零点，检测输入电压，通过自主专利中的过零点控制技术，占空比可以快速响应ac电压变化，再缩短过零死区时间，同时提高过零软启时的开关频率（200khz左右），能够减小过零时的电流尖峰和纹波，完美地实现平滑的交流过零电流。
4、兼顾低总谐波失真(thd)和快电压环控制。在电压环中，采用一种混合控制专利技术，在稳态运行时，仅在输入电压的过零点处，对输出电压进行采样，来消除输出上的二次谐波对thd的影响；而在动态时，输出电压反馈信号会跳过采样保持电路，进入非线性控制环路，来加快电压环以减小输出电压的波动，从而使这两方面的控制能够得到有效的结合，提升电路的整体运行效果。
5、抗雷击保护。由于雷击波电压上升速度快，并随机地同相或反相地叠加到ac电压上，检测电路和控制器必须快速测出输入电压极性并做相应的控制调整，否则容易损坏后级电路。ivcc1104采用快速的模拟检测电路和固化的控制逻辑，能稳定而有效地应对这种特殊场景，减小或消除雷电波对开关管的冲击。
下图为模拟雷击时的驱动波形（1500v/2ω）：
其它特性
• 具有uvlo的5v vcc 供电
• 2个低频和2个高频pwm 驱动信号
• 高达150khz 可编程pwm 频率 及死区时间的设置
• 输出过压保护、开环保护
• 交流输入过压保护和欠压保
• 平均电流模式及逐波峰值电流限制
• 在交流输入过零点处轻载阵发，减小噪声
• 继电器信号在交流输入过零时同步输出，便于控制，减少浪涌电流
• 可选的周波阵发模式
ivcc1104的技术升级
特点 ivcc1102 ivcc1104
ac 检测: high line/ low line 启动时检测 启动时检测，并在软起动后的ac过零点更新
启动时间 在ac low line时减少启动时间
推荐rac 1.1mω 4.4mω
死区时间 固定 用 rdt2可编程
频率设置 rrt=27kω 对应65khz;
rrt=18kω对应100khz. rrt=23kω对应65khz;
rrt=15kω对应100khz.
备注：
rac为输入电压的采样电阻；
rdt2为继电器控制信号引脚/relay与gnd之间的电阻；
rrt为开关频率编程引脚/rt与gnd之间的电阻。
应用方案
自2021年11月瞻芯电子推出业界第一款图腾柱pfc控制芯片ivcc1102以来，该产品凭借独到的模拟控制技术，在业界引发广泛关注，并于2022年荣获中国电源学会颁发的“优秀产品创新奖”。随后，瞻芯电子与多家知名公司合作开发了多种高性能pfc电源方案，功率范围覆盖300w-4000w。ivcc1104芯片作为同系列升级版产品，可完全兼容替代ivcc1102芯片应用。
1. transphorm 330w pd快充及电源适配器方案
指标 数值
拓扑 ttp pfc+llc
输入电压 90～264vac
额定功率 330w
输出电压/电流 20v， 16.5a
峰值效率 96.42%
满载效率 94.1% @ 90vac
功率密度 27.1w/in3
核心器件 ivcc1102: ccm图腾柱pfc控制芯片
tp65h150g4lsg: 650v/150mω gan fet
2. 镓未来 700w 钛金级电源方案
指标 数值
拓扑 ttp pfc+llc
输入电压 90～264vac
额定功率 700w
表面温升 <50°c
输出电压/电流 56v/12.5a
满载效率 96.72%（符合 80plus 钛金标准）
功率密度 14.7w/in3
核心器件 ivcc1102：ccm图腾柱pfc控制芯片
g1n65r050tb：650v 50 mω cascode gan device
3. 瞻芯电子2500w ttp pfc 参考设计
指标 数值
拓扑 ttp pfc
输入电压 85～264vac
最大功率 2500w
开关频率 57khz
输出电压 400vdc
最高效率 99.0%
功率密度 43.2w/in3
核心器件 ivcc1102: ccm 图腾柱 pfc 模拟控制器
ivcr1401: sic 专用驱动芯片
ivco1a01: 3.75kvrms 隔离驱动芯片
iv1q06060t4: 650v 60mω sic mosfet
4. 英诺赛科2000w12v 电源方案
指标 数值
拓扑 ttp pfc+llc
输入电压 180～264vac
最大功率 2000w
开关频率 pfc: 65khz, llc: 120khz
输出电压 12v
最高效率 96.6% @50% load, 95.1% @ full load
功率密度 76w/in3
核心器件 ivcc1102: ccm 图腾柱 pfc 模拟控制器
inn650ta080ah/inn650ta030ah:
650v 80/30mω gan device in toll
5. 楚源 3000w 通信电源 cy0168
指标 数值
拓扑 ttp pfc+llc
输入电压 85～300vac
最大功率 3000w
工作频率 pfc：65khz
表面温升 环境温度50°c，sic mos温升55°c
输出电压 53.5vdc（可调范围：42-59v）
系统效率 pfc:98.7%，pfc+llc满载96.3%
核心器件 ivcc1102: ccm 图腾柱pfc模拟控制器
ivcr1401: sic专用驱动芯片
iv1q06040t4: 650v 40mω sic mosfet
基于可编程控制器实现真空热处理炉控制系统硬件和软件的设计
区块链技术距离走进日常生活并不遥远
plc程控系统的程序调试
数字科技将是金融进化的格局
巡检机器人什么时候成为配电室的标配了？
瞻芯电子最新图腾柱PFC控制芯片IVCC1104主要技术特点与应用方案
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人工智能和对象存储有何火花 如何避免错误理解对象存储
用于为ADAS应用开发的电源系统的功能安全开发工具和方法
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如何在使用加密货币时增加隐私性
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ivcc1104作为一款模拟图腾柱pfc控制芯片，内置高速、精确、可靠的模拟控制器，相比于数字控制芯片，封装更紧凑(16pin)，无需编程调试，不论搭配碳化硅(sic)器件或氮化镓(gan)器件，都能大幅简化器件选型，降低物料成本，加快电源产品的开发速度，还能解决一系列控制难点，保障开关电源方案的高效率、高可靠性，助力产品快速开发与推广。
封装引脚
ivcc1104的设计非常紧凑，现有2种封装soic-16和qfn -20，如下图：
应用领域
图腾柱pfc控制芯片ivcc1104常用于300w-4000w的高效率、紧凑型开关电源，适用于下列电路环境：
• 交流或直流输入
• 霍尔采样电流或电阻采样电流
• 400hz 及以上输入的pfc 控制
典型应用场景如下：
• 服务器电源
• 紧凑型pfc 电源模块
• 电视和游戏xbox 电源
• 大功率手机和笔记本电脑充电器
• 航空电子电源
主要技术特点
1、输入电压前馈的平均电流模式控制。由于ivcc1104采用了先进的平均电流模式和输入电压前馈的控制方式，在前馈分量提供d’ =vin/400v 的占空比基础上，使得电流环只需提供很小的占空比调整。ivcc1104本质上加快了电流环路，并产生了出色的电流跟踪指令。
2、交流掉电自动防电流倒灌。带交流整流同步管的图腾柱pfc实质上是一个双向变换器。当交流输入电压突然下掉时，如果不能及时关闭开关器件，会导致母线电解电容能量倒灌回ac侧，从而产生很大的倒灌电流。因为ivcc1104采用自主专利中输入电压前馈控制，所以它能几乎无延迟地调整pwm 输出，从而防止功率电感上的电流出现反向倒灌。因此ivcc1104也可用于400hz高频输入的航空电子电源场景。
3、优化平滑的交流电流过零点控制。在每个交流输入的过零点，检测输入电压，通过自主专利中的过零点控制技术，占空比可以快速响应ac电压变化，再缩短过零死区时间，同时提高过零软启时的开关频率（200khz左右），能够减小过零时的电流尖峰和纹波，完美地实现平滑的交流过零电流。
4、兼顾低总谐波失真(thd)和快电压环控制。在电压环中，采用一种混合控制专利技术，在稳态运行时，仅在输入电压的过零点处，对输出电压进行采样，来消除输出上的二次谐波对thd的影响；而在动态时，输出电压反馈信号会跳过采样保持电路，进入非线性控制环路，来加快电压环以减小输出电压的波动，从而使这两方面的控制能够得到有效的结合，提升电路的整体运行效果。
5、抗雷击保护。由于雷击波电压上升速度快，并随机地同相或反相地叠加到ac电压上，检测电路和控制器必须快速测出输入电压极性并做相应的控制调整，否则容易损坏后级电路。ivcc1104采用快速的模拟检测电路和固化的控制逻辑，能稳定而有效地应对这种特殊场景，减小或消除雷电波对开关管的冲击。
下图为模拟雷击时的驱动波形（1500v/2ω）：
其它特性
• 具有uvlo的5v vcc 供电
• 2个低频和2个高频pwm 驱动信号
• 高达150khz 可编程pwm 频率 及死区时间的设置
• 输出过压保护、开环保护
• 交流输入过压保护和欠压保
• 平均电流模式及逐波峰值电流限制
• 在交流输入过零点处轻载阵发，减小噪声
• 继电器信号在交流输入过零时同步输出，便于控制，减少浪涌电流
• 可选的周波阵发模式
ivcc1104的技术升级
特点 ivcc1102 ivcc1104
ac 检测: high line/ low line 启动时检测 启动时检测，并在软起动后的ac过零点更新
启动时间 在ac low line时减少启动时间
推荐rac 1.1mω 4.4mω
死区时间 固定 用 rdt2可编程
频率设置 rrt=27kω 对应65khz;
rrt=18kω对应100khz. rrt=23kω对应65khz;
rrt=15kω对应100khz.
备注：
rac为输入电压的采样电阻；
rdt2为继电器控制信号引脚/relay与gnd之间的电阻；
rrt为开关频率编程引脚/rt与gnd之间的电阻。
应用方案
自2021年11月瞻芯电子推出业界第一款图腾柱pfc控制芯片ivcc1102以来，该产品凭借独到的模拟控制技术，在业界引发广泛关注，并于2022年荣获中国电源学会颁发的“优秀产品创新奖”。随后，瞻芯电子与多家知名公司合作开发了多种高性能pfc电源方案，功率范围覆盖300w-4000w。ivcc1104芯片作为同系列升级版产品，可完全兼容替代ivcc1102芯片应用。
1. transphorm 330w pd快充及电源适配器方案
指标 数值
拓扑 ttp pfc+llc
输入电压 90～264vac
额定功率 330w
输出电压/电流 20v， 16.5a
峰值效率 96.42%
满载效率 94.1% @ 90vac
功率密度 27.1w/in3
核心器件 ivcc1102: ccm图腾柱pfc控制芯片
tp65h150g4lsg: 650v/150mω gan fet
2. 镓未来 700w 钛金级电源方案
指标 数值
拓扑 ttp pfc+llc
输入电压 90～264vac
额定功率 700w
表面温升 <50°c
输出电压/电流 56v/12.5a
满载效率 96.72%（符合 80plus 钛金标准）
功率密度 14.7w/in3
核心器件 ivcc1102：ccm图腾柱pfc控制芯片
g1n65r050tb：650v 50 mω cascode gan device
3. 瞻芯电子2500w ttp pfc 参考设计
指标 数值
拓扑 ttp pfc
输入电压 85～264vac
最大功率 2500w
开关频率 57khz
输出电压 400vdc
最高效率 99.0%
功率密度 43.2w/in3
核心器件 ivcc1102: ccm 图腾柱 pfc 模拟控制器
ivcr1401: sic 专用驱动芯片
ivco1a01: 3.75kvrms 隔离驱动芯片
iv1q06060t4: 650v 60mω sic mosfet
4. 英诺赛科2000w12v 电源方案
指标 数值
拓扑 ttp pfc+llc
输入电压 180～264vac
最大功率 2000w
开关频率 pfc: 65khz, llc: 120khz
输出电压 12v
最高效率 96.6% @50% load, 95.1% @ full load
功率密度 76w/in3
核心器件 ivcc1102: ccm 图腾柱 pfc 模拟控制器
inn650ta080ah/inn650ta030ah:
650v 80/30mω gan device in toll
5. 楚源 3000w 通信电源 cy0168
指标 数值
拓扑 ttp pfc+llc
输入电压 85～300vac
最大功率 3000w
工作频率 pfc：65khz
表面温升 环境温度50°c，sic mos温升55°c
输出电压 53.5vdc（可调范围：42-59v）
系统效率 pfc:98.7%，pfc+llc满载96.3%
核心器件 ivcc1102: ccm 图腾柱pfc模拟控制器
ivcr1401: sic专用驱动芯片
iv1q06040t4: 650v 40mω sic mosfet
基于可编程控制器实现真空热处理炉控制系统硬件和软件的设计
区块链技术距离走进日常生活并不遥远
plc程控系统的程序调试
数字科技将是金融进化的格局
巡检机器人什么时候成为配电室的标配了？
瞻芯电子最新图腾柱PFC控制芯片IVCC1104主要技术特点与应用方案
如何解决合金基负极材料固有的体积膨胀问题
科创板方邦股份职工监事喻建国介绍、履历信息
怎么判断三极管是处于饱和还是截止还是放大
什么是光敏元件?
高端手机市场路难行 vivo推子品牌冲击高端市要苦熬数年时间
厉害了 华为荣耀京东超级日销售额3.18亿 荣耀V9单品破亿
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