大功率電源適配器的應(yīng)用場(chǎng)景正不斷拓寬，從數(shù)據(jù)中心供電、工業(yè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)到便捷式快充設(shè)備，市場(chǎng)對(duì)其高效率、高可靠性及小型化需求持續(xù)攀升，設(shè)計(jì)者們也隨之對(duì)大功率電源的性能提出了更高要求：在功率因數(shù)和效率上尋求突破的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)更低的待機(jī)功耗，更優(yōu)的EMI性能以及更簡(jiǎn)單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

晶豐明源推出新一代單級(jí)高PF恒壓控制器BP83323，該產(chǎn)品以第三代碳化硅(SiC)器件集成為核心，采用單級(jí)APFC + 反激恒壓輸出的創(chuàng)新拓?fù)浼軜?gòu)，支持全電壓(90-264Vac)輸入，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)150W的輸出功率，為高性能AC/DC電源設(shè)計(jì)提供了具備競(jìng)爭(zhēng)力的解決方案。BP83323采用晶豐明源自研的ESOP10封裝，具備良好的散熱性能，可確保產(chǎn)品在高功率密度環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

圖1.BP83323芯片封裝圖

精簡(jiǎn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，方案效能躍升

BP83323采用單級(jí)APFC+反激恒壓輸出架構(gòu)，芯片內(nèi)部高度集成800V SiC功率MOSFET、功率因數(shù)(PF)控制核心、原邊反饋電路和高壓啟動(dòng)模塊，從系統(tǒng)底層實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)與穩(wěn)定電壓輸出。

圖2.BP83323方案應(yīng)用框圖

相較于傳統(tǒng)的“兩級(jí)PFC+反激”拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這一單級(jí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接省去獨(dú)立的PFC前級(jí)電路與外部光耦反饋模塊，帶來(lái)三大直接優(yōu)勢(shì)：

BOM精簡(jiǎn)：大幅減少外圍元器件數(shù)量，有效降低系統(tǒng)成本;

PCB布局緊湊：為高密度小型化電源設(shè)計(jì)釋放更多空間，適配多樣應(yīng)用場(chǎng)景;

運(yùn)行穩(wěn)定與可靠性增強(qiáng)：采用原邊反饋(PSR)架構(gòu)，省去光耦輔助器件，簡(jiǎn)化外圍電路的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高精度恒壓輸出，提升長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性。

目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域

電源適配器

多口大功率快充電源

工業(yè)輔助電源

LED恒壓驅(qū)動(dòng)電源

SiC技術(shù)深度加持，高效率成為標(biāo)配

卓越的SiC高溫Rds(on)穩(wěn)定性

SiC材料的寬禁帶特性，賦予器件出色的高溫導(dǎo)通內(nèi)阻穩(wěn)定性。從以下測(cè)試曲線可以看出，相較于傳統(tǒng)硅基MOSFET，BP83323內(nèi)部集成的SiC MOSFET在不同溫度條件下仍能保持較為穩(wěn)定的Rdson 特性，即使在高溫環(huán)境下，其Rdson變化仍較小，有利于保證系統(tǒng)在寬溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。

圖3.SiC高溫Rds(on)曲線

采用18V驅(qū)動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，充分釋放SiC潛能

針對(duì)SiC器件的驅(qū)動(dòng)特性，BP83323采用18V優(yōu)化柵極驅(qū)動(dòng)電壓設(shè)計(jì)。從以下曲線顯示，隨著Vgs的提升，SiC器件的Rdson呈明顯下降趨勢(shì)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓提升至18V時(shí)，器件已進(jìn)入最佳導(dǎo)通狀態(tài)。因此BP83323采用18V作為驅(qū)動(dòng)電壓，在降低導(dǎo)通損耗的同時(shí)兼顧了系統(tǒng)的可靠性，使SiC器件性能得到充分發(fā)揮。

圖4.不同驅(qū)動(dòng)電壓下的導(dǎo)通電阻

實(shí)測(cè)效率表現(xiàn)：突破95%能效水平

效率是衡量電源方案性能的關(guān)鍵指標(biāo)。依托內(nèi)部集成的800V SiC MOSFET與先進(jìn)的拓?fù)淇刂?，BP83323的效率表現(xiàn)非常亮眼。

圖5.80W效率測(cè)試

在80W級(jí)別測(cè)試下，全電壓輸入范圍內(nèi)，系統(tǒng)效率穩(wěn)定在94%以上區(qū)間;在150W級(jí)別測(cè)試下，系統(tǒng)峰值效率突破95%，這一數(shù)據(jù)表現(xiàn)已超越眾多傳統(tǒng)兩級(jí)架構(gòu)方案的整體效率水平。

圖6.150W效率測(cè)試不僅如此，BP83323內(nèi)置頻率折返控制技術(shù)，可以在輕載和全載條件下保持高效率。系統(tǒng)在重載時(shí)工作于臨界導(dǎo)通模式(BCM)，而在輕載時(shí)自動(dòng)切換至斷續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)并降低開(kāi)關(guān)頻率，從而在輕負(fù)載下提升整體能效表現(xiàn)。

原邊反饋與高PF控制，共筑高品質(zhì)輸入性能

BP83323內(nèi)置增強(qiáng)型功率因數(shù)校正算法，配合BCM/DCM固定導(dǎo)通時(shí)間策略，使得輸入電流波形能有效接近正弦波。這使得方案在不同電壓輸入條件下，均能呈現(xiàn)高PF值與低THDi的優(yōu)良特性，輕松滿足IEC 61000-3-2及GB 17625.1諧波標(biāo)準(zhǔn)。此外，該控制方式對(duì)優(yōu)化系統(tǒng)EMI性能具有積極作用，有效降低了后期EMI整改的復(fù)雜度。

全面保護(hù)功能，構(gòu)筑安全可靠的系統(tǒng)保障

在系統(tǒng)可靠性方面，BP83323提供例如一套全面且完整的保護(hù)功能。芯片內(nèi)置輸出短路保護(hù)、輸出過(guò)壓保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、輸入欠壓保護(hù)、VCC欠/過(guò)壓保護(hù)及過(guò)溫保護(hù)等。這種覆蓋多種異常工況的保護(hù)體系，不僅提升了產(chǎn)品的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，也為整機(jī)安全性提供了強(qiáng)有力的硬件保障。

低待機(jī)功耗與靜音運(yùn)行，優(yōu)化用戶體驗(yàn)

在終端產(chǎn)品中，待機(jī)表現(xiàn)同樣是用戶關(guān)注的重要指標(biāo)。BP83323 在輕載甚至無(wú)負(fù)載狀態(tài)下，系統(tǒng)待機(jī)能耗可低至 <150mW。同時(shí)，通過(guò)優(yōu)化功率控制環(huán)路，芯片有效抑制了開(kāi)關(guān)噪聲與音頻噪聲，使產(chǎn)品整體運(yùn)行更安靜、更舒適。這種“高效率 + 靜音 + 低待機(jī)功耗”的組合正是未來(lái)高效電源產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)之一。BP83323作為一款高度集成、具備高功率因數(shù)與低待機(jī)功耗的SiC單級(jí)恒壓控制器，通過(guò)“單級(jí)PFC架構(gòu)”與“集成SiC”的雙重創(chuàng)新，為AC/DC電源設(shè)計(jì)開(kāi)辟了一條更簡(jiǎn)潔、更高效、更可靠的電源架構(gòu)路線。它不僅以顯著的效率提升與BOM精簡(jiǎn)助力客戶構(gòu)建差異化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，更精準(zhǔn)契合了電源工程師對(duì)下一代高性能、高可靠性電源方案的核心訴求。

晶豐明源

上海晶豐明源半導(dǎo)體股份有限公司(股票代碼：688368)，成立于2008年10月，是專業(yè)的電源管理和控制驅(qū)動(dòng)芯片供應(yīng)商。公司總部位于上海，在杭州、成都、南京、海南和香港設(shè)有子公司，在深圳、廈門(mén)、中山、東莞、蘇州等15個(gè)城市設(shè)有客戶支持中心。

晶豐明源專注于電源管理和電機(jī)控制芯片的研發(fā)和銷(xiāo)售，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，產(chǎn)品覆蓋AC/DC電源管理芯片、DC/DC電源管理芯片、電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)芯片、LED照明驅(qū)動(dòng)芯片等，廣泛應(yīng)用于家電、手機(jī)、個(gè)人電腦、服務(wù)器、基站、網(wǎng)通、汽車(chē)、智能照明、工業(yè)控制等領(lǐng)域。

晶豐明源堅(jiān)持“創(chuàng)芯助力智造，用心成就伙伴”的使命，為行業(yè)發(fā)展而拼搏，為國(guó)家強(qiáng)盛而立志，在技術(shù)領(lǐng)先的領(lǐng)域推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步，在國(guó)產(chǎn)落后的領(lǐng)域奮力縮小差距，鑄就時(shí)代芯夢(mèng)想!

*本文提及的測(cè)試結(jié)果是在實(shí)驗(yàn)室條件下真實(shí)測(cè)試下得出，實(shí)際產(chǎn)品視應(yīng)用環(huán)境和批次差異，可能會(huì)存在不同，晶豐明源保留最終解釋權(quán)