ACF PWM控制器满足现代AC-DC电源转换需求

在进行高密度AC-DC电源转换时，传统上會采用反激式拓扑结构，但在效率与功率密度上已经出现瓶颈，新型态的有源箝位反激（ACF）拓扑结构，则可提高性能和降低功耗，同时最大限度地减少了电源转换器的尺寸和重量。本文将为您简介ACF拓扑结构的特性，以及安森美（onsemi）所推出ACF PWM控制器解决方案。

ACF拓扑结构提供更小的体积与更高的能效

现代电源应用追求更紧凑的体积和更高的效率，这使得电源设计人员越来越倾向选用高频应用，开关电源采用高频工作可以缩小变压器的尺寸，进而增加电源的功率密度。随着高压FET的进步以及氮化镓（GaN）／碳化硅（SiC）这类宽带隙半导体器件的出现，新的ACF拓扑结构正在高密度电源转换应用中发挥作用。

ACF拓扑利用存储在寄生组件中的能量来实现零电压开关（ZVS），而不是将其耗散在缓冲电路中。有源箝位操作产生的波形没有因为寄生而出现的尖峰，从而产生比其他传统技术更好的电磁干扰（EMI）表现。带有RCD缓冲器的经典反激式拓扑在效率和功率密度方面已达到其极限，ACF拓扑则解决了效率难题，同时降低了EMI辐射。

高能效的AC-DC有源箝位反激PWM控制器

由安森美推出的NCP1568是一款高度集成的AC-DC PWM控制器，用于实施有源箝位反激（ACF）拓扑结构。NCP1568采用专属的变频算法来实现各种线路和负载条件下MOSFET的ZVS。ZVS功能实现了高频率运行，提高了电源转换器的功率密度，同时实现了高能效。

ACF操作简化了EMI滤波器设计，以避免干扰系统中的其他敏感电路。NCP1568集成了高电压启动电路、强大的低压侧驱动器和用于有源箝位FET（包括SJ FET和GaN FET）的5V逻辑电平驱动器。

NCP1568还具有多模式操作和从ACF模式到不连续传导模式（DCM）的转换功能，以满足世界各地的监管要求。NCP1568进一步可在待机模式下实现跳跃，从而产生出色的待机功耗。NCP1568是可编程控制方案，支持静音跳跃、可编程频率，专有的自适应ZVS可允许高频操作，同时降低EMI，多模式操作可提高轻载效率，灵活的控制方案和用户可编程功能的结合，允许将NCP1568与超级结MOSFET（硅）和氮化镓（GaN） FET一起使用，具有最小频率的箝位和静音跳跃，可消除可听见的噪音，可编程频率可在100 kHz至1 MHz下操作。

满足对功率密度要求较高的应用领域

NCP1568支持主要和有源箝位FET的内置自适应死区时间，带内置斜率补偿选项的峰值电流模式控制，灵活的控制方案和可编程性，允许使用外部硅或GaN FET进行配置，客户可编程选项可过渡到DCM，具有最小频率箝位的集成频率折返，可在待机模式下实现最高性能，待机功率小于30 mW，集成700 V高压和启动电路，支持交流线路掉电检测。

NCP1568具有低侧的0.85 A/1.5 A拉电流／灌电流驱动器，以及65 mA/150 mA有源箝位驱动器输出振荡器，具有4个选项的内部软启动定时器。在保护功能方面，具有与热敏电阻兼容的专用FLT引脚，以及可调节的过功率保护（OPP），支持自动恢复和锁定各种故障的选项与内部热关断功能。

NCP1568适用于多种应用，包括AC-DC适配器、工业、电信、照明和对功率密度要求较高的其他应用领域，适合应用于交直流电源转换，以及USB供电（Power Delivery）与高通（Qualcomm）快充（Quick Charge）应用，常见的终端产品包括高密度的笔记本和移动适配器、USB Type-C供电、服务器辅助电源与工业电源等产品。

多款评估板加快多种应用的开发速度

安森美也针对不同的应用推出多款评估板，包括NCP1568DC48WGEVB是一款48 W、120 V至400 V的宽范围直流输入恒压电源，适用于服务器辅助电源和其他需要低高度、高效率和高功率密度的直流输入应用。NCP1568DC48WGEVB采用ACF拓扑，搭配安森美的NCP1568 ACF控制器、NCP51530A半桥驱动器、NCP4306同步整流控制器，以及次级NTMFS6B03同步MOSFET，在满载时可实现超过94%的效率。

NCP1568PD60WGEVB则是NCP1568 USB-PD 60W评估板，搭配NCP1568 AC-DC PWM控制器，旨在实现ACF拓扑，该评估板可用于60W USB PD应用的评估。另一款STR-ACF-12V100WPSU-GEVB评估板，则可在Strata开发环境中为NCP1568 100W输出AC到DC转换，提供了一个易于使用的评估板，可应用于工业用途与通用电源。

结语

ACF拓扑结构已经成为高密度电源转换应用的主要设计架构，可以满足高能效、低EMI、紧凑体积等需求，可广泛应用在采用GaN/SiC这类宽带隙半导体器件的电源转换器上，市场应用极具发展潜力。安森美的NCP1568 AC-DC ACF PWM控制器，具有高集成度与完整的功能性，将是开发这些产品的最佳搭档。