AND8123JP - 臨界導通モード(CrM)で動作する力率補正段

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(1)AND8123/D 臨界導通モード(CrM)で動作する力率補正段この資料では、力率補正(PFC)段の部品選択を容易に行うことを目標として、臨界導通モードで動作するPFCの動作に関連する詳細な数学的分析を提案します。このアプリケーション・ノートでは、PFCの仕様に関するいくつかの用語の定義と、主な臨界導通方式の簡単な説明の後、電力部品を選択する上で重要な電流と電圧の大きさを計算するのに必要な式を示します。. www.onsemi.jp. APPLICATION NOTE. はじめに. B間C)0<

(2) D電#E $時

(3) 電源正弦波電流流 FG設計 !&際

(4) 装 H易% !G理由昇#(5IJ

(5) +0CK)構成採用 & LMNO

(6) KPQ< :電#FO E電# 高!必要 %O& 汎用電源条R

(7) ESD7T> 般400 VM後設D 理由. 般率補正(PFC) 標準知 . IEC1000−3−2規格

(8) 電源流電流高調波歪(THD)最目的発行際

(9) 規電流波形正弦波近!"AC 電#$相% 要求 !& '()*+,-./012 規適3 最 4果的5手段PFC6.78/709 : +.;<=>(,?@A間挿:&. 臨界導通モードの基礎. • ゼロ電流ターンオン：臨界U通V0Wu5l点. 臨界U通V0W(5IJ

(10) X界線Y U 通V0W)Z[

(11) 電'6.\012]^最般的5-./012V0W _` a波数御方式採用!&方式 b(9電流必要5平cd2eY昇0 減f

(12) g後

(13) 直hij正dY昇& (Figure 2Figure 4k照)御方式次l 点 %O& • 簡潔な制御方式：'6.\012必要5mn 部o数 Ip • 安定化が容易：昇#FO?=09 次領q 維持

(14) 6補r 必要%O&st Diode Bridge. 1v

(15) bw0W電流 0達 MOSFET 90w x､MOSFET C;yw 損z 5!

(16) g結果

(17) trr短!bw0W{用必要 %O&st｡. 方

(18) 臨界U通V0W 次FG5短所%O & • |0(電流 }~

(19) PFCC)0<}~5 dl/dt 発生rms}電流流 & • a波数`Z }~5O&詳細v! ､資料説明&. PFC Stage. Power Supply. + AC Line. + Bulk Capacitor. Controller IN. LOAD. −. Figure 1. Power Factor Corrected Power Converter PFCの昇圧プリコンバータでは通常、コイル、ダイオード、パワー・スイッチが必要です。また、このステージでは力率補正コントローラも必要です。これは、PFCプリレギュレータを駆動する目的で個別に設計する回路です。オン・セミコンダクターは、臨界モードで動作する3種類のコントローラ(MC33262、MC33368、MC33260)を開発済みです。一方、NCP1650は連続モード・アプリケーションを対象にしています。. 般的

(20) 臨界U通V0W300 W率御路{用想D!& © Semiconductor Components Industries, LLC, 2014. November, 2014 − Rev. 2. 1. Publication Order Number: AND8123JP/D.

(21) AND8123/D Diode Bridge. Diode Bridge + L. Icoil +. Icoil. L. Vin. +. Vin. IN. Vout. IN. −. −. The power switch is ON. The power switch is OFF. The power switch being about zero, the input voltage is applied across the coil. The coil current linearly increases with a (Vin /L) slope. Coil Current. The coil current flows through the diode. The coil voltage is (Vout −Vin ) and the coil current linearly decays with a (Vout −Vin )/L slope.. Vin/L. (Vout−Vin)/L. Critical Conduction Mode: Next current cycle starts as soon as the core is reset.. Icoil_pk. Figure 2. Switching Sequences of the PFC Stage. • ?KQ0 形状設D情

(22) 0,'6. 臨界連続V0W

(23) 昇#?=09 次2 v 0 %O&(Figure 2k照) • 0,C;y w~w9 b(9電流

(24) 斜(Vin/L)従x直線的 Y昇&

(25) Vin 瞬時:電#

(26) L b(9d • 0,C;y w ~w 9 b(9電流

(27) 斜(Vout−Vin)/L従x直線的減f&

(28) Vout E電# 電流 0等5x時点

(29) 10\C 終&. •. •. x

(30) ?>角波電流流 & PFCC)0< 角波振幅調整

(31) 平c結果

(32) ?>電流 (整流 )正弦波5 O&(Figure 4k照)EMI *>9(般的

(33) bw0W,+.;<E端配置100 nF 1.0 mF:?@A{用)

(34) *>9. 機能果& 電流表角波振幅形状御般的{用 ! 手法

(35) b(9| 0(電流正弦波TQ06強的追従s &Figure 3Z[V0W示&

(36) 文要約次FG5O& • bw0W,+.;<E Ip *>9 .

(37) :電#(Vin) 整流正弦波 5O&PFC?KQ0 1本| Vin 部^O&端電#

(38) 電流 TQ06形成必要5波形設D情 • 0,'6

(39) E電#際d望& !7T>誤検知

(40) g誤応必要5電計算& 0,'6 帯q幅狭設D%

(41) E 非常緩 "応

(42) AC a期 D 5 ~&. E電#算&結果得積

(43) 望&!TQ06v&O

(44) AC 電源$相正弦波%O

(45) g振幅

(46) 給必要 % 電応`& ?KQ0

(47) 0,C;y電流監視 &電流 TQ06,7T>Y x時点

(48) PWM ;y . ;K

(49) 0 ,C;y 90w & 部路 ?',. ;K検EPWM ; y ;K

(50) ?>電流 05x瞬間新 !MOSFETU通 0¡期&. x

(51) 0,C;y w5 時点

(52) 電流 0TQ06,7T>&Y昇 &瞬間

(53) 0,C;y 90w ､電流 0減f&(Figure 2Figure 4k照) 簡潔､Figure 4 ¢電流角波£8¤示!&際

(54) a波数

(55) AC 電源a波数比¥ 非常高!d : *>9.,?@AEMI * >9 ?>電流¢角波£平c

(56) 次結果& t Icoil u T +. Icoil_pk 2. (eq. 1).

(57) <Icoil>T 1v電流角波平c(a期 T)

(58) Icoil_pk 角波|0(電流 Icoil_pk 正弦波TQ06(k*Vin)追従 F G強

(59) <Icoil>T正弦波5O&. ǒ. t Icoil u T + k * Vin + 2. k * Ǹ2 * Vac * sin(wt) 2. Ǔ. (eq. 2).

(60) ¦ 0,'6F `調D数 g結果

(61) 手法 AC 電流正弦波 5O&. www.onsemi.jp 2.

(62) AND8123/D PFC Stage Vin. L1. D1 Bulk Capacitor. Input Filtering Capacitor. AC Line. + C1. X1. R7. Current Sensing Resistor. PWM Latch Zero Current Detection. S Output Buffer Q. . R. Current Envelope. Current Sense Comparator C2. R1. R2. Error Amplifier. Multiplier. . R3. Vref R4. Figure 3. Switching Sequences of the PFC Stage コントローラは、入力電圧と出力電圧を監視し、この情報と乗算器を使用して正弦波エンベロープを作成します。検知された電流がエンベロープの電圧を上回った時点で、電流センス・コンパレータはPWMラッチをリセットし、パワー・スイッチはターンオフします。コアがリセットされた時点で、専用ブロックはPWMラッチをセットし、新しいMOSFET導通期間が開始されます。. Peak. Inductor Current (Icoil). T (Tac is the AC line period). MOSFET DRIVE Figure 4. Coil Current パワー・スイッチの導通期間に、電流は0からエンベロープ・レベルまで上昇します。この瞬間に、パワー・スイッチはターンオフし、電流は0に減少します。図を簡潔にするために、「電流の三角波」を8個のみ示しています。実際は、この周波数は、ACライン電源の周波数に比べると非常に高い値です。. www.onsemi.jp 3.

(63) AND8123/D D%

(64) ton + 2 * L * t Pin u&

(65) C;. 簡潔5計算

(66) 正弦波期間通w9 ya波数`調.

(67) 次式w 9行I . toff + 2 * Ǹ2 * L *. Vac2. §O&. Ǹ2 * Vac * sin(wt) t Pin u * sin(wt) + ton * Vout * Ǹ2 * Vac * sin(wt) Vac * (Vout * Ǹ2 * Vac * sin(wt)). (eq. 3). 算©蔵!&stªIO

(68) 製o 最簡潔5方法率補正現

(69) D w9強&. 理由

(70) w, ¨?b(90 開発 MC33260

(71) ?>電流波形整形目的

(72) 整流 AC 部: . 主要な式スイッチング周波数. T + ton ) toff + L * Icoil_pk *. 説明FG

(73) ?>電流次2v 0形成 !& • 0,C;yU通時間(ton)期間G J

(74) :電# ?>端«¬

(75) ? >流電流斜(Vin/L)従x直線的 ¬& Icoil(t) + Vin * t L. 次段落(式17)示NO

(76) ?>|0(電流次FG:電AC rms電#関数形表s& Icoil_pk + 2 * Ǹ2 * t Pin u * sin(wt) Vac. 0 終 U通時間(ton) ® ~､v&O?>電流 g|0(d (Icoil_pk)達~ x

(77) 次FG 5O&. T + 2 * Ǹ2 * L *t Pin u * sin(wt) Vac Vout * Ǹ2 * Vac * sin(wt) * (Vout * Vin). (eq. 5). T + 2 * L *t Pin u * Vout Vac2 * (Vout * Vin). (eq. 6). 0間

(78) ?>電流 Ebw0W 貫流､E?@A負荷給 &｡ w間

(79) bw0W電# 05 ~

(80) ?>端電# 負5O

(81) gd (Vin−Vout)等5O&g後

(82) ?>電流斜((Vout−Vin)/L)従x

(83) (Icoil_pk)0& 次FG直線的減f&. ǒ. Ǔ. f+. L * Icoil_pk Vout * Vin. ǒ. Ǹ2 * Vac * sin(wt) Vac2 1* Vout 2 * L *t Pin u. Ǔ. (eq. 13). 式

(84) C;ya波数次形成 ! 示!& • Z[PK(負荷AC rms電#) 応`Z 1v項. (eq. 7). 2 ǒ2 * L Vac Ǔ *t Pin u. • AC 正弦波C;ya波数`Z. ǒ. 0 終

(85) Icoil 0達 ~w 9 次式表 & toff +. (eq. 12). C;ya波数

(86) C;ya期逆数 x

(87) 次FG5O&. • 0,C;yw 9(toff)2番目. Icoil(t) + Icoil_pk * Vout * Vin * t L. (eq. 11). 式簡潔

(88) 次FG5O&. U通時間

(89) 次式Fx表 & L * Icoil_pk ton + Vin. (eq. 10).

(90) w AC 角a波数式(9)Icoil _pk式置~換¯ ､次FG5O&. (eq. 4). Icoil_pk + Vin * ton L. Vout (eq. 9) Vin * (Vout * Vin). s `調±数 1 *. (eq. 8). Ǔ. Ǹ2 * Vac * sin(wt) Vout. 次

(91) AC 振幅

(92) AC 電

(93) 正弦波a期g ² ³ C;ya波数`Z示&. 3計電流A(>( x

(94) C;ya 期T)

(95) tontoff3計 x

(96) 次F G5O&. www.onsemi.jp 4.

(97) AND8123/D . . .

(98) .

(99) w . . . .

(100) . . . . . . . . . w. Figure 5. Switching Frequency Over the AC Line RMS Voltage (at the Sinusoid top). Figure 7. Switching Frequency Over the AC Line Sinusoid @ 230 Vac. この図では、f(90) =1に正規化した形で、ラインのrms電圧に対するスイッチング周波数の変動を表しています。Vout = 400 V の状態で描いたこのプロットは、大きな変動(Vac = 180Vの場合に200%、Vac= 270Vの場合に60%)を表しています。Vout が高くなるほど、曲線の形状は平坦になる傾向があります。ただし、スイッチング周波数の最小値が得られるのは必ず、ACラインが極値のいずれか(VacLLまたはVacHL、ここでVacLLとVa cHLはそれぞれ、Vacの最小レベルと最大レベルを表す)です。. このプロットでは、ACラインがゼロクロスする時点でfが1に等しくなるように正規化した形で｡Vac = 230VおよびVout = 400V の場合のACラインの1つの正弦波全体に対するスイッチング周波数の変動を表します。正弦波の上端で、スイッチング周波数をおよそ5で割ることになります。. . .

(101) .

(102) w. . . . . . . . w . . . . Figure 8. Switching Frequency Over the AC Line Sinusoid @ 90 Vac. .

(103) . このプロットでは｡Vac = 90Vの条件で同じ特性を表します。 Figure 5(f−Vac)で示した場合と同様に、出力電圧と入力電圧の差が大きくなるほど、スイッチング周波数の形状は平坦になります。. Figure 6. Switching Frequency vs. the Input Power (at the Sinusoid top) このプロットでは、f(200 W) = 1に正規化した形で、入力電力に対するスイッチング周波数の変動を表しています､電力が10 Wの場合は｡スイッチング周波数に20をかけます。実際はPFC ステージの伝播遅延はスイッチング周波数をクランプし、非常に負荷が軽い条件下で理論的にはクランプが数MHzを上回る可能性があります。MC33260の最小オフタイムにより、無負荷の場合の周波数は約400kHzに制限されます。. 最後

(104) AC 電応C;ya 波数 }~`Z&挙Z

(105) 臨界U通V 0WZ[l´性}~µs _能性高 !考¯ &¶·3

(106) 挙ZFx. www.onsemi.jp 5.

(107) AND8123/D &

(108) 電減f~"

(109) :電# Y昇 ~a波数高5 §O&軽負荷時 C;ya期最2.0 ms (500 kHz)& 短5 _能性 %O&御路Â 播遅延"0,C;y.'(12時間般

(110) G無視~55O

(111) 般的電流形状 Ã & g結果

(112) 率 µ& C;ya波数`Z

(113) 負荷 %&O`Z 5!'6.\012限D{用 1C) xu要5限Ä項5O&. EMI *>9. ¸難5O&&

(114) PFC C)0<電給 1C)¹º5. 干渉生成 .C(}~5O&(»¯ ¼

(115) V½9画面

(116) 目見¯ ¾ 生 _ 能性 %O&)

(117) a波数`Z 生

(118) g`Z 高!d (最}500 kHz)達 ·3

(119) EMI4果的減衰 s¾µ減 C¿=,À;K0(FG 5Á0>l用質的¹º

(120) 損z 過度 }~5O&. コイルのピーク電流とrms電流コイルのピーク電流. (Icoil_pk)H + 2 * Ǹ2 * t Pin u Vac. PFCC)0<AC 電流正弦波5O

(121) AC 電#$相5x結果

(122) 次FG 表現~& lin(t) + Ǹ2 * lac * sin(wt). 式

(123) 要求電最}

(124) AC 電# 最~

(125) ?>電流|0( 最} 達 H易U &. (eq. 14). Icoil_max + 2 * Ǹ2 * t Pin u max VacLL.

(126) Iin(t) AC 電流瞬時d

(127) Iac 4 d AC 電流 ?>電流平c結果得 M提

(128) 次式U ~& Icoil_pk lin(t) +t Icoil u T + 2. コイルのrms電流. 電流rmsd 振幅2相関

(129) 1.0 W抵抗電流Fx生消費電表&g 後

(130) 次式{xrms?>電流計算&｡ • 最¡

(131) 2FOC;ya期 ¢rms電流£計算

(132) 考慮! C; ya期1.0 W抵抗消費電得 & • 次!

(133) :電#A(>比¥ C;y a期短!

(134) ?>電流瞬時d2 求

(135) 指D正弦波A(>g d平c 方法

(136) ?>rms電流2 表式得 ~&.

(137) <Icoil>T 考慮! ?>電流角波関 C;ya期TI 平cd

(138) Icoil_pk ³応 |0(d x

(139) ?>電流角波|0(d

(140) 正弦波TQ06従G5O

(141) 次式等 5O& (eq. 16). PFCC)0< 率強的1近n^

(142) 平c:電

(143) AC rms電流rms電#結 jn^ 既知関連n^ (t Pin u+ Vac * lac) {用 ~

(144) Y記式次式U ~& Icoil_pk + 2 * Ǹ2 * t Pin u * sin(wt) Vac. (eq. 19).

(145) <Pin>max '6.\012最}:電

(146) VacLL AC 電#最7T>. (eq. 15). Icoil_pk + 2 * Ǹ2 * lac * sin(wt). (eq. 18). 方式 (12{用& 説明FG

(147) ?>流電流

(148) • MOSFETw9

(149) v&O0 < t < ton~ (IM(t) + Vin * tńL + Icoil_pk * tńton). (eq. 17). ?>電流|0(

(150) 正弦波Y端

(151) v&O. •. sin(ùt) + 1 最 } 5 O & 最 } d

(152). (Icoil_pk)H 次FG5O&. (ID(t) + Icoil_pk−Ǌ(Vout−Vin) * tńLǋ + Icoil_pk * (T * t)ń. bw0WU通時間

(153) v&Oton < t < T~ (T * ton) ). x

(154) ?>電流Å角波

(155) ³応 C;ya期TI rmsd

(156) 次式表 & t (Icoil)rms u T +. Ǹǒ 1* T. 2 T 2 Icoil_pk * t ƪ ƫ * dt ) ŕ ƪIcoil_pk * T * t ƫ * dtǓ ton T * ton ton 0. ton. ŕ. (eq. 20). 積§解

(157) 次FG5O&. t (Icoil)rms u T +. Ǹ ǒƪ 1* T. (eq. 21). ƫ. ƪ. Icoil_pk2 ton3 * (T * ton) * ) * 2 3 3 * Icoil_pk ton. ƫ3ǓƫǓ ǒƪIcoil_pk * TT**tonT ƫ3 * ƪIcoil_pk * TT ** ton ton. www.onsemi.jp 6.

(158) AND8123/D 式簡

(159) 次FG5O& t (Icoil)rms u T +. Ǹǒ. ƪ. 1 * Icoil_pk2 * ton ) * (T * ton) * (* Icoil_pk3) 3 T 3 * Icoil_pk. 項整理

(160) 次FG5O& t (Icoil)rms u T + Icoil_pk *. Ǹ. Ǔ. 1 * ton ) T * ton 3 3 T. >0K記Æ項計算

(161) 次式 & t (Icoil)rms u T +. Icoil_pk Ǹ3. 得 (eq. 24). ?>電流|0(

(162) :電平cdAC 電#rmsd関数表式17置~換¯.

(163) 次式得 & t (Icoil)rms u T + 2 *. Pin u * sin(wt) Ǹ23 * t Vac. (Icoil)rms +. (Icoil)rms +. 式

(164) ?>rms電流 % 表!& 2 * v&O

(165) 振幅. (2 *. 2 * Tac. Tacń2. ŕ. 0. t (Icoil)rms u T 2 * dt. 得 &. Ǹ. 2 * Tac. Tacń2. ŕ. 0. ƪ Ǹ 2*.

(166) 次式rmsd. 2 * t Pin u * sin(wt) 3 Vac. スイッチング損失. Pin u * sin(wt) Ǹ23 * t Vac. ƫ. 2 * dt. (eq. 27). C;y損z正確決D ¸難損z

(167) MOSFET種類

(168) 特Í0K電荷

(169) ?KQ0 {用! W =W +能

(170) NFj臨界U通V0WZ[ }幅` C;ya波数応異5O&È

(171) 想D

(172) 概算推D _能 • E電# D% 想D E電#.;6> Î渉電#NNÏÐ5%未満想D&想D Ñ当考¯ & • C;y時間(Figure 9D義 dttFR) 正弦波D% 想D. Pin u)% 正弦波電 Ǹ23 * t Vac. 流rmsdFG5正弦波電流rmsd 既知(振幅 Ǹ2Ìxd) x

(173) Icoil(rms) + 2 * t Pin u Ǹ3 Vac. Ǹ. (eq. 26).

(174) Tac = 2*p/w AC 期間(欧É 20 ms

(175) 米Ê 16.66 ms)整流 AC 電#給 PFCC)0<

(176) AC 比¥ 2ea波数Z[&理由

(177) AC a期Ë§長(Tac/2)Ix積§行 &. (eq. 25). 式

(178) C;ya期

(179) v&O 特DVin I ?>等Çrms電流得 &説明FG

(180) d2? >抵抗d算

(181) 特DVin抵抗損z 式25直M式ª:

(182) 次式. (eq. 22). 得 &整流後AC a期I. rms電流得

(183) <(Icoil)rms>T積§. 必要 %O&st

(184) g2求

(185) C ;ya期I 消費電

(186) 平c抵抗損zU[業進&È

(187) rmsd得.

(188) 結果平方根計算必要 % 注意È! g結果､?>rms電流次FG5O&｡. (eq. 23). ǒ. ƫǓ. (eq. 28). www.onsemi.jp 7.

(189) AND8123/D. Figure 9. Turn Off Waveforms.

(190) dttFR

(191) Figure 9示C;y時間

(192) T C;ya期. Figure 9

(193) 90w ,10\C表& 次3v 0観測~& • Í0K電#¨ 0,6 K0NNFg後Ë 期間Ix

(194) W7−-0C間電# E 電#達 &直線的Y昇& • bw0W順方]復時間部% 短!時間Ix

(195) MOSFET 最}電#最}電流方発生& • g後

(196) Í0K電# (¨ 0,6 K0)Í 0K~!d降

(197) W7電流減 f05O&. 式9

(198) ?>|0(電流

(199) 考慮! 電流 A(>(角波)C;ya期結jn^. L * Icoil_pk. Vout 式示& T + * . Vin Vout * Vin 式9式29ª:

(200) 次式得 & psw +. x

(201) 次FG記述~&. (eq. 31). (eq. 29). psw +. ǒVout * 2Icoil_pk * dt−tTFRǓ ) ǒVout * Icoil_pk * tFRTǓ. 項整理

(202) 次式 t psw u+. t psw u+ 2 * Tac. 得 & dt ) tFR * 2*L. ǒ. ȡ ȥ Ȣ. 2 * Tac. Tacń2. ŕ. (eq. 30). 式

(203) :電#瞬時d

(204) E電#:電 #瞬時d

(205) C;y時間

(206) ?>d ÒÓ

(207) 1vC;ya期I C ;y損z示!&AC a期Ë§ 時間Ixpsw積§行

(208) 平c損z (<psw>)計算&ÔG. “dt”(Figure 9)

(209) 3v 03計時間表

(210) “tFR’’ 2番目 0持続時間表& . Vin * (Vout * Vin) * (dt ) tFR) 2*L. Vin * Vout * dt. 0. www.onsemi.jp 8. Ǔǒ *. Tacń2. 2 * Tac. ŕ. 0. Vin * (Vout * Vin) * (dt ) tFR) * dt 2*L. Tacń2. ŕ. 0. ǓȣȦȤ. Vin2 * dt. (eq. 32).

(211) AND8123/D. + +"%)%&&'!() &*%"+)

(212) &*%. (Vac2 + 2 * Tac. . Tacń2. ŕ. 0. Vin2 * dt) % Ò Ó ~

(213). 式簡解 ~& 式適用

(214) 次式得 & t psw u+. (eq. 33). ǒ. Ǔ. dt ) tFR 2 * Ǹ2 * Vac * Vout * * Vac2 p 2*L. 簡

(215) 次FG5O&. ǒ. 2 * (dt ) tFR) * Vac2 Vout * p t psw u+ * Ǹ2 * Vac 4 p*L. ,% . +. ,. , . # . " %/ . °(. , . !"#$%&&'!() &*%"+)

(216) &*%. 考慮! Vout D数% 想D

(217) 説明FG:電#平cd (2 * Ǹ2 * Vacńp)%

(218) &. ,% %&%"* +"%) (-"!+)

(219) (. Ǔ. (eq. 34). Figure 10. Typical Total Gate Charge Specification of a MOSFET. ?>b(9C(L) 重要5役Ì果 &損z

(220) d比»&C;y a波数L比»

(221) 概念 H易理解~& 式 C;y損z 電7T> 独立 ! 示!&電 5 C;ya波数高5 注意

(222) 結果H易Õ測~& 式34

(223) 比率(Vout/Vac) 5

(224) MOSFET C;y損z 5 示!& gÖ×

(225) E電#:電# 5 C;ya波数 µ5 ¢ ØQ, +0CK£V0W%O&言!換¯

(226) 手法活用

(227) $C;ya波数範Ù

(228) $C;y損z

(229) FO!?>{用 ~& »¯¼

(230) MC33260 ¢ ØQ,+0CK£Z[ 採用NO

(231) 6.?=09E電# SD 7T>

(232) AC 振幅応直線的` &手法意

(233) +0CK(昇#)4 率最適

(234) PFCC)0<?CK最限抑 ¯ 目的

(235) E電#:電# %O& 1 dttFRÅFG求& • 最Ú方法

(236) d測D • ªIO

(237) MOSFETÍ0K電荷Q3放電所要時間(Figure 10k照){用

(238) dt近 Û ~&Q3 必p規D ! 限5!

(239) 次方法計算考¯ &v&O

(240) Q1

(241) ¨ 0,6 K 0Í0K電荷Ë§(Q2/2)¬算方法｡路W +能既知% ·3

(242) 90 w 9(dt = Q3/Idrive

(243) & dt = [Q1 + (Q2/2)]/Idrive)U ~& • 最¡'6Q0y

(244) bw0W順方]復時間等5 FGtFR設D ~ &. 計算

(245) 点考慮!5! 注意È! • MOSFET駆Z ?KQ0 消費. À>80(Qcc*Vcc*f)､Qcc Í0K電 #VccÜ電必要 MOSFET Í0K電荷

(246) Vcc W =電源電#

(247) f C ;ya波数 • PFCC)0<Ý生H量Fx消費 À >8090wÞ

(248) MOSFETW7−0C間

(249) bw0W

(250) ?>g ² Ý生H量端間突発的5電#` 発生& 結果､MOSFET端% 程度追¬消費 (1/2*Cparasitic*DV2*f) 生&

(251) Cparasitic 考慮! Ý生?@A

(252) DV g端電#` 1. 詳細については、次のサイトでMC33260のデータシートを参照してください。www.onsemi.jp. È

(253) ßtÅ'6.\012

(254) 記載損zGJ最¡2v %&O重要5役Ì演 p

(255) g·3 式34 最¡'6Q0yà§5 近Û示結果5O& !¯

(256) 軽負荷時 C;ya波数高5

(257) Ý生?@ AFx消費損z}~5 _能性 %O&!vFG

(258) Ty際測D F 検証重要パワーMOSFETの導通損失. Figure 4示FG

(259) ?>電流高a波角波Fx形成 &:?@A: RFI組3Is *>9

(260) ?>電流.; 6>積§

(261) 結果得 AC 電流正弦波5O& w9間

(262) 0,C;y流電流次FG直線的¬& Icoil(t) + Vin * t L. (eq. 35).

(263) Vin :電# (Vin + Ǹ2 * Vac * sin(wt) )

(264) L ?>b(9C

(265) t 時間. www.onsemi.jp 9.

(266) AND8123/D C;ya期残O時間

(267) 0,C;y w 5O&w9間

(268) IcoilFx 消費電起× U通損z関

(269) C;ya期T間電次FG計算~& ton pT + 1 * T. ŕ. ton. ŕ. Ron * Icoil(t)2 * dt + 1 * T. 0. 積§解

(270) 式36 次FG簡5O&｡ (eq. 37). 2 ton 2 3 pT + Ron * Vin * ŕ t2 * dt + 1 * Ron * Vin * ton 3 T L L T 0. ǒ Ǔ. w9終IO?>電流 g|0( d達

(271) Icoil_pk + Vin * tonńL NFjM式次FG書~直 ~& pT + 1 * Ron * Icoil_pk2 * ton 3 T. ǒ. Ǔ. (eq. 36). @/0)*,A(>(d = ton/T)

(272) 次式計算 ~& • 次方法ÅJ {用~&1v

(273) w 9(toff) ton関数表現~(式ák 照)

(274) 式{用(T = ton + Toff)部置 ~換¯ ~& • G1v方法

(275) 臨界U通V0W 連続U通V 0W(CCM)X界% 想D

(276) CCM昇# ?=09見 @/0)*,A(>表式適用 .

(277) Ron MOSFETw9W7−0C間抵抗

(278) ton w9. ǒ Ǔ. 0. 2 Ron * Vin * t * dt L. ÅJ方法{用

(279) 次$結果 &. (eq. 38). 従来式( 1 * Ron * Ipk2 * d

(280)

(281) Ipk |0(電 3 流

(282) d MOSFET@/0)*,A(>)

(283) 昇# & =;(構成MOSFETU通損z計算_能考¯ ~&. 得. d + ton + 1 * Vin T Vout. (eq. 39). 式39式38ª:

(284) 次式. 得 &. ǒ. Ǔ. pT + 1 * Ron * Icoil_pk2 * 1 * Vin 3 Vout. (eq. 40). 正弦波TQ06追従 ?>|0(電流(Icoil_pk)

(285) 次 F G 表現 ~ & Icoil_pk + 2 * Ǹ2 * t Pin u * sin(wt) (式 17k照) Vac. VinIcoil_pkg ² 正弦波表現

(286) v&O (Ǹ2 * Vac * sin(wt) ) (2 * Ǹ2 * t Pin u * sin(wt) )置~換¯

(287) Vac 式40 次FG5O&. ǒ. Ǹ2 * Vac * sin(wt) 2 pT + 1 * Ron * 2 * Ǹ2 * t Pin u * sin(wt) * 1 * 3 Vout Vac. ǒ. Ǔ. 式整理

(288) 次FG5O&. ǒ. Ǔ. ƪ. ǒ. Ǹ2 * Vac 2 pT + 8 * Ron * t Pin u * sin 2(wt) * * sin 3(wt) 3 Vout Vac. Ǔ. (eq. 41). Ǔƫ. (eq. 42). 式42

(289) 特DVin電#N^ U通損z求 ~&平c損z求､整流 AC 正弦波Ix式積§ 必要 %O&. ǒ. Ǔ. 2 t p u Tac + 8 * Ron * t Pin u * 2 * 3 Vac Tac. Tacń2. ŕ. • •. sin 2(wt) *. 0. sin2(wt)平cd 既知% (0.5)·3

(290) <sin3(wt)> 計算 !v角関数{用必要 %O&. ƪ. ǒ. Ǔ. Ǹ2 * Vac * sin 3(wt) Vout. Ǔƫ. (eq. 43). * dt. M述2v式組3Is

(291) 次式 & sin 3(wt) +. 1 * cos(2a) sin 2(a) + 2 sin(a ) b) ) sin(a * b) sin(a) * cos(b) + 2. 式44式43ª:

(292) 次式. ǒ. 3 * sin(wt) sin(3wt) * 4 4. 得 (eq. 44). 得 &. 2 t p u Tac + 8 * Ron * t Pin u * 2 * 3 Vac Tac. Tacń2. ŕ 0. ƪ. sin(wt)2 *. ǒ. www.onsemi.jp 10. Ǔ ǒ. Ǹ2 * Vac 3 * Ǹ2 * Vac * sin(wt) ) * sin(3wt) 4 * Vout 4 * Vout. Ǔƫ. * dt (eq. 45).

(293) AND8123/D 積§解

(294) 次FG5O&. ǒ. ƪ ǒ. Ǔ. Ǔ ǒ. Ǹ2 * Vac 2 2 3 * Ǹ2 * Vac 2 t p u Tac + 8 * Ron * t Pin u * 1 * *p ) * 2 3 Vac 4 * Vout 4 * Vout 3p. 式46整理

(295) 次FG5O&. ǒ. Ǔ. ƪ ǒ. Ǔƫ. (eq. 46). Ǔƫ. 2 8 * Ǹ2 * Vac t p u Tac + 4 * Ron * t Pin u * 1 * 3 Vac 3p * Vout. 式

(296) 比率(Vac/Vout) 5 ､MOSFET C;y損z 5 示!& gÖ×

(297) E電#:電# 5 MOSFETA~ ¢ ØQ ,+0CK£V0W%O& »¯¼

(298) MC33260 ¢ ØQ,+0CK£Z[ 採用NO

(299) 6.?=09E電# SD 7T>

(300) AC 振幅応直線的` &手法意

(301) +0CK(昇#)4 率最適

(302) PFCC)0<?CK最限抑 ¯ 目的

(303) E電#:電# %O&2 5N

(304) t p u Tac + Ron * (IM)2rms 既知% · 3

(305) Y記式

(306) 0,C;y流. rms電流((IM)rms)U ~& (IM)rms + 2 * t Pin u * Ǹ3 Vac. Ǹ. 1*. ǒ. 8 * Ǹ2 * Vac 3p * Vout. Ǔ. (eq. 47). MC33260

(307) Wbw0W間挿: 抵抗端電#監視(負 Câ− Figure 15 k照) 方法

(308) ?>電流監視& 路過電流ã護?',. ;K検E(äQ電流検Eåj&)方目的

(309) 電流情活用&手法FO

(310) 次2vu要5 l点達成~& • 補æç線?',. ;K検E 必要 %O &stPFCC)0<簡潔5?>{用. È^à§ • MC33260

(311) 起Z時& è過負荷条R時発生 _能性% 突:電流検E

(312) g FG5CK7C条R0,C;y w 5 防止&g結果

(313) PFCC)0 < !xgGS5O& MC33262FG5路 0,C;y 電流監視 ³

(314) 電流 C抵抗電流検知

(315) 電流 C抵抗消費電 % 程度¬³応_能. (eq. 48). 電流センス抵抗での消費. PFC?KQ0

(316) 波形整形機能行

(317) & 純電流超過防止目的

(318) 0,C;y電流監視& 理由

(319) 従来 MOSFET-0C W間抵抗配置

(320) 0,C;y電流検知 !&. MC33262のような回路内の電流センス抵抗による消費. 電流 C抵抗0,C;y方$ 電流流:

(321) 計算 ÏéH易M (12計算0,C;y電流 (IM)rms!Grmsd2

(322) g結果電流 C 抵抗^ 必要 %O&. 2. 詳細については、次のサイトでMC33260のデータシートを参照してください。www.onsemi.jp. 計算行G

(323) 次式. 得 &. ǒ. Ǔ. ƪ ǒ. Ǔƫ. 2 8 * Ǹ2 * Vac t pRs u 262 + 4 * Rs * t Pin u * 1 * 3 Vac 3p * Vout.

(324) <pRs>262

(325) 電流 C抵抗Rs 消費. 電.

(326) Icoil(rms) ?>rms電流%O

(327) 式28 表 ! $d Icoil(rms) + 2 * t Pin u . Ǹ3 Vac. MC33260のような回路内の電流センス抵抗による消費. ·3

(328) 電流 C抵抗Rs ?>電流測D& x

(329) Rs?>rms電流2^

(330) 電流 C抵抗消費電得 & t pRs u 260 + Rs * (Icoil(rms) )2. (eq. 49). . x

(331) 次FG5O&. ǒ. Ǔ. 2 (eq. 51) t pRs u 260 + 4 * Rs * t Pin u 3 Vac. (eq. 50). www.onsemi.jp 11.

(332) AND8123/D 2つの条件下での損失量の比較. 比計算&ÔG t pRs u 262ń t pRs u 260 次式 t pRs u 262ń t pRs u 260 + 1 *. ǒ. Icoil(t) + Icoil_pk * toff−t toff. 得 &. ?>rms電流計算·3$様

(333) ¢1v C;ya期I bw0Wrms 電流£計算~&. (eq. 52). 8 * Ǹ2 * Vac 3p * Vout. Ǔ. ƪ. (eq. 58). 積§解

(334) ¢1vC;ya期 I bw0Wrms電流£表式得 ~&. t pRs u 262 ń t pRs u 260 [ 1 * 0.85 * Vm (eq. 53) Vout.

(335) Vm AC 振幅. Id(rms)T +. ダイオードを流れる電流の平均値とRMS値. bw0W平c電流

(336) 負荷電流E?@ A電流3計5

(337) 簡計算~&. Ǹ3toff* T * Icoil_pk. (eq. 59). Icoil_pk表式17直M式ª:

(338) 次式得 &. (eq. 54). Id(rms)T + 2 *. 平c求

(339). Pin u * Ǹtoff * sin(wt) Ǹ23 * t Vac T. (eq. 60).

(340) toffT 次式示関±% H易理解~&. (eq. 55). t Id u+t Iload ) ICout u+t Iload u )t ICout u. 平衡状態

(341) E?@A平c電流 05. 必要 %O&(g m·3

(342) ?@A 電# 無限Y昇&) x

(343) 次FG 5O& t Id u+t Iload u+ Pout Vout. ƫ. toff 2 Id(rms)2T + 1 * ŕ Icoil_pk * toff−t * dt T 0 toff. 8/3 p NFg0.85等!想D

(344) Y式次FG簡5O&. Id + Iload ) ICout. (eq. 57). Ǹ2 * Vac * sin(wt) toff + T * Vin + T * Vout Vout. . x

(345) 式ìí 次FG`形~&. Id(rms)T +. (eq. 56). bw0Wrms電流計算､ FO¸難｡ ?>rms電流5Å計算$様

(346) 最¡C ;ya期7T>rms電流2計算

(347) 次 AC 限 Ix

(348) 得結果積§ 必要 %O& Figure 4示FG

(349) w 9間?> 放電発生&FOê的

(350) 電流 bw0W経由|0(d(Icoil_pk)0&直線的減衰&0達

(351) w 9 終 ~w 9開ë時点時間方 ]Ö点{用

(352) 次FG表現~& . (eq. 61). 3 2 * Ǹ2 * Ǹ2 t Pin u ǒǸ * * sin(wt)Ǔ (eq. 62) Ǹ3 ǸVac * Vout. 式

(353) C;ya期

(354) v&O特 DVin I bw0W等Çrms電流得 &¢?>|0(電流rms電流£ ( 12説明FG

(355) bw0Wrms 電流2d求

(356) 整流正弦波期間Ix

(357) 式2積§ 必要 %O& x

(358) Tacń2 Id(rms)2 + 2 * Tac. ŕ 0. (eq. 63). 8 * Ǹ2 t Pin u2 * * sin 3(wt) * dt 3 Vac * Vout. ¢0MOSFETU通損z£ (12$様

(359) (sin3(wt))積§

(360) !vÒ礎的5角関数計算必要 %O& sin 3(wt) + sin(wt) * sin 2(wt) + sin(wt) *. ǒ1 * cos(2wt) Ǔ + 12 * sin(wt) * 12 * sin(wt) * cos(2wt) 2. And : sin(wt) * cos(2wt) + 1 * (sin(−wt) ) sin(4wt) ) 2 Then : sin 3(wt) + 3 * sin(wt) * 1 * sin(3wt) 4 4. . x

(361) 式63 次FG`形~& Tacń2 Id(rms)2 + 2 * Tac. ŕ 0. ƪ. ƫ. 3 * sin(wt) sin(3wt) 8 * Ǹ2 Pin2 * * * * dt 4 4 3 Vac * Vout. www.onsemi.jp 12. (eq. 64).

(362) AND8123/D

(363) 積§解~

(364) 次FG表記 . ǒ. ~&. 16 * Ǹ2 t Pin u 2 3 * (cos(w0) * cos(wTacń2) ) cos(3wTacń2) * cos(3w0) Id(rms)2 + * * ) 4w 12w 3 * Tac Vac * Vout (ù * Tac + 2p)次FG計算~&. ǒ. 3 * (1− cos(p) ) cos(p)−1 16 * Ǹ2 Pin2 Id(rms)2 + * * ) 3 4w * Tac Vac * Vout 12w * Tac. î弦(cos)成§ê的5d置~換¯

(365) 式簡 ~&. ǒ. Ǔ. 16 * Ǹ2 t Pin u2 (eq. 67) Id(rms)2 + * * 6 * 1 3 Vac * Vout 8 * p 12 * p. Ǹ2 * Ǹ2 p. * t Pin u ǸVac * Vout. Load DRV. (eq. 68). 最¡項 (I1(rms)2) M (12 計算bw0Wrms電流2番目3 番目項負荷ñò&該当負荷特性明5·3

(366) 計算 ~&s t !p

(367) 2番目項 (I2(rms)2) 負荷既知 5x段階H易計算~&ª表的5»

(368) bóCK.0,?=09Fxïð rms電流挙º ~&方

(369) 3番目項 I1I2g ² 電流相³的5発生量 ñò

(370) 決D FO¸難PFCC )0<負荷(般的C;y,V0W電源) $ 期!5!

(371) 項Õ測 ÄY _能考¯ &項 Ö×?@A rms電流減f ] % 注意 F !ÔGg結果､次式U ~& ｡. (eq. 69). (eq. 70). x

(372) 整流 AC 1a期 I ?@Arms電流

(373) 期間1112 g ² rmsd等5O& x

(374) 次FG5O& Tacń2. ŕ. (I1 * I2)2 * dt. (eq. 71). 0. (I1−I2)2整理

(375) 次FG5O& Ic(rms)2 + 2 * Tac. . ŕ. Ic(rms) v ǸI1(rms)2 ) I2(rms)2. (eq. 72). Tacń2. (eq. 74). bw0Wrms電流表式ìôY記式ª:

(376) 次式得 &. [I12 ) I22 * (2 * I1 * I2)] * dt. 0. x

(377) 次FG5O&. Ic(rms) v. (eq. 73). Ic(rms)2 + I1(rms)2 ) I2(rms)2 * 4 * Tac. Power Switch. Figure 11. Output Capacitor Current. Figure 11示FG

(378) ?@A電流

(379) b w0W電流(I1)

(380) 負荷Fxïð 電流(I2) 生&. Ic(rms)2 + 2 * Tac. I2 Ic. 出力コンデンサのrms電流. Ic(t) + I1(t) * I2(t). Vout. D I1. 最後

(381) bw0Wrms電流次式表 & Id(rms) + 4 * 3. (eq. 66). Vin. bw0Wrms電流2 次FG整理~ & 32 * Ǹ2 t Pin u2 Id(rms)2 + * 9 * p Vac * Vout. (eq. 65). Ǔ. PFC Stage L. Ǔ. Tacń2 ŕ I1 * I2 * dt 0. Pin u2 Ǹ329 ** pǸ2* *t ) I2(rms)2 Vac * Vout.

(382) I2(rms) 負荷rms電流. www.onsemi.jp 13. (eq. 75).

(383) AND8123/D 負荷が抵抗性の場合は、I2 = Vout/Rです。ここで、Rは負荷の抵抗値であり、式73は次のように変形できます。. ǒ. Ǔ. 2 Ic(rms)2 + ń1(rms)2 ) Vout * 4 * R Tac. Tacń2. ŕ. 0. ń1 * Vout * dt R. (eq. 76). したがって、コンデンサのrms電流の2乗は次のようになります。. ǒ. Ǔ. 2 2 * Vout Ic(rms)2 + Id(rms)2 ) Vout *t Id u R R. ǒ. Ǔ. (eq. 77). ǒ. Ǔ. 2 32 * Ǹ2 t Pin u2 * ) Vout * 2 * Vout * Pout Ic(rms)2 + R R Vout 9 * p Vac * Vout. (eq. 78). Pout = Vout2/Rなので、上記の式は次のように整理できます。. Ic(rms) +. Ǹƪ. ƫ. 文献

(384) FO親"!次FG5式 ! . ǒ. Ǔ. 2 32 * Ǹ2 t Pin u2 * * Vout 9 * p Vac * Vout R. 掲載. (eq. 79). 説明

(385) øC;ya期Ix

(386) PFCC)0<給 À>80

(387) 負荷消費 À>80®致!. 想D!&v&O

(388) =>(,?@ AH量成§ D電#維持

(389) ESR %. 程度.;6>発生s! 考¯ ~& Ä

(390) 率補正ù有%

(391) 追¬µa波.; 6> òú&:電流:電# 正弦波 % ·3

(392) PFCC)0<給電正弦波2波形5O&方

(393) 負荷般的D電消費&g結果

(394) PFC6. ?=09 平c!G形

(395) 負荷需要致 }~電給&E?@A

(396) 瞬間Þ者致s 必要. À>80部給(& 蓄積) FO

(397) :電足§(& 過û§)補r& Figure 13Figure 14､挙Z示&. %O& Ic(rms) + ǸI2

(398) 2. I2 負荷電流式

(399) bw0W電流C ;ya波数.;6>考慮: !5!

(400) 近Û式µa波電流Fx生成 = >(,?@Aa波数.;6> !(次 (12k照)考慮&(式90{用

(401) Ibulk + Cbulk * dVoutńdt計算

(402) 式簡U ~ ) 式79

(403) 高a波µa波方.;6>考慮 : !& 出力電圧リップル. E電#(& =>(,?@A電#)

(404) 次2v.;6>示& 最¡

(405) C;y,V0W電源従来観õ ! .;6>.;6>

(406) C;y a波数$ö0C電流>C E³ 給 Ö×発生&=>(,? @A Ý生直÷抵抗(ESR − Figure 12k照)特性示·3

(407) >C形式À>80源 ® *>9. ~&st FOê的

(408) 次FG5O& • w9間

(409) PFCMOSFET U通

(410) E³èÀ>80 給 &st 負荷必要電流

(411) =>(,?@A 負荷給 &電流=>(,? @AESR抵抗§組3Is

(412) 負電#

(413) −(ESR*I2)形成&

(414) I2 負荷電流瞬時d • w 9間

(415) bw0W ?>電流E U~

(416) ESR端% 電流 ESR*(Id−I2)形成&

(417) Id bw0W電流瞬時d . PFC Stage Id. Vin. I2 Load Ic. Driver. ESR. Bulk Capacitor. Figure 12. ESR of the Output Capacitor. www.onsemi.jp 14.

(418) AND8123/D. Figure 13. Output Voltage Ripple 黒い破線は、負荷が吸収する電力を表します。PFCステージは、正弦波の波形を2乗した電力を供給します。この電力が負荷の需要を下回っている場合は、バルク・コンデンサは自らが蓄積したエネルギーの一部を供給することにより、補償を行います。したがって、出力電圧は低下します。PFCプリコンバータによって供給される電力が負荷の消費を上回っている場合は、バルク・コンデンサは再充電されます。PFC電力のピーク値は、負荷の需要の2倍に達します。. Figure 14. Output Voltage Ripple 入力電圧が最小値および最小値のときに、出力電圧は自らの平均値に等しくなります。入力電圧の立ち上がりフェーズの間、出力電圧は自らの平均値より低い値になり、入力電圧の減衰時は高い値になります。入力電力や電圧と同様に、コンデンサ電流の周波数(抵抗性負荷の場合を図示)は、ACラインの周波数の2倍になります。. www.onsemi.jp 15.

(419) AND8123/D µa波.;6>比¥般的!d%. C;y,.;6>

(420) 計算考慮: !&st&

(421) C;y,.;6>

(422) 般的5方法 Õ測~5!負荷電流形状ñ ò& 説明FG

(423) 1vC;ya期 I 平c?>電流､次FG5O&｡ lin +. Ǹ2 *t Pin u * sin(wt) Vac. :電瞬時d(C;ya期Ix 平c)

(424) :電# (Ǹ2 * Vac * sin(ùt) ) Iin積 x

(425) 次FG5O& Pin + 2 *t Pin u * sin 2(wt). C;ya期I 平cFO

(426) = >(,?@A Ü電電流 ( h * PinńVout) 給 &

(427) h PFC C ) 0 < 4 率 &

(428) ?@A 平c負荷電流 t I2 u+ h *t Pin u ń Vout 給 & 有 L 5 ¢?@A式£% I + C * dVńdt適用.

(429) 式次FG5O&. (eq. 80). h * Pin *t I2 u+ Cbulk * dVout Vout dt. 式81式82ª:

(430) 次式. 得 &. Ǔ. (eq. 83). 得 &. h *t Pin u * sin(2wt) ǒt Vout Ǔ2 + 1 * Cbulk Vout u * w *t Vout u 2. (eq. 86). h *t Pin u Vout * dVout + * ƪ 2 * sin 2(wt) * 1 ƫ (eq. 84) dt Cbulk d(Vout2) + 2 * Vout * dVout cos(2wt) + 1−2 * sin 2(wt) dt dt. . t Vout u ) dVout + t Vout u. 式üý整理

(431) 次FG5O&.

(432) <Vout> E電#平cd Y記式ø項

(433) E電#平cd2Ì.

(434) 次FG5O&. 比¥. ~&結果

(435). h *t Pin u * sin(2wt) Ǹ1 * Cbulk * w *t Vout u 2.

(436) dVout E電#.;6>瞬時d. −h *t Pin u Vout2 *t Vout u 2 + * sin(2wt) (eq. 85) Cbulk * w. 平cE電#比¥E電#.;6>. x

(437) 次FG5O& (eq. 87). 考慮:

(438) Y記式E電#2 U ~&. 簡潔 . (eq. 82). ǒ. dVout + 1 * 2 * h *t Pin u * sin 2(wt) * h *t Pin u Vout Vout dt Cbulk. 式項整理

(439) 次式. (eq. 81). dVout +t Vout u*. (eq. 88). ǒǸ. 1*. h *t Pin u * sin(2wt) Cbulk * w *t Vout u 2. Ǔ. *1. !(幸!

(440) 般的 Ä)考慮:

(441) 式. ǒǸ. 1*. h *t Pin u * sin(2wt) Cbulk * w *t Vout u 2. Ǔ. * 1 !G項. 0近!

(442) 5IJ1. h *t Pin u * sin(2wt) ǒCbulk Ǔ !!G結論5O& x

(443) 次FG記述~& * w *t Vout u 2 h *t Pin u * sin(2wt) h t Pin u * sin(2wt) Ǹ1 * Cbulk [1*1* 2 Cbulk * w *t Vout u 2 * w *t Vout u 2. (eq. 89).

(444) 2v% |0(Á0|0(,.; 6>

(445) 次FG5O&. 式88式89ª:

(446) 簡略.;6> 式

(447) 資料目$

(448) 次形5O &. (dVout)pk−pk +. −h *t Pin u * sin(2wt) (eq. 90) dVout + 2 * Cbulk * w *t Vout u 最}.;6> (sin(2ùt) + −1)~ 発生

(449) 最 (sin(2wt) + 1) ~発生& x. h *t Pin u (eq. 91) Cbulk * w *t Vout u. NFj Vout +t Vout u *. www.onsemi.jp 16. (dVout)pk−pk * sin(2wt) (eq. 92) 2.

(450) AND8123/D 結論推ÿ理論的§析行

(451) PFCC)0< u要5素直面 CK7CÕ測役立J& 素

(452) ?>

(453) MOSFET

(454) bw 0W

(455) =>(,?@A目標

(456) 電部o 選択H易

(457) xPFC装 H易 %O& !¯

(458) !vF G

(459) 際測D行GTy,0(理論計算 È^置~換¯ ~p

(460) &'6.\01 2 正常Z[ ã証信頼性 )CK必要. PFCC)0<電流電#Õ測FG.

(461) 従来þC;y,V0W電源比¥

(462) FO¸難5課題直面&v&O

(463) 正弦波` 調!G課題C;y,.;6>無視 ~5!臨界U通V0W

(464) 特当 &O&資料推ÿFG

(465) 次方法 ¸難5課題克服~& • 最¡

(466) 1vC;ya期g ² d計算& • 次

(467) AC A(>比¥ 非常短! ､考慮! C;ya期､正弦波a 期Ixg ² 結果積§&. www.onsemi.jp 17.

(468) AND8123/D Switching Frequency:. Peak Coil Current: Icoil_pk + 2 * Ǹ2 * t Pin u * sin(wt) Vac. f+. Maximum Peak Current: Icoil_max + 2 * Ǹ2 * t Pin u max VacLL. ǒ. Ǔ. Ǹ2 * Vac * sin(wt) Vac2 1* Vout 2 * L *t Pin u. Switching Losses: t psw u[. RMS Coil Current: Icoil(rms) + 2 * t Pin u Ǹ3 Vac. ǒ. Ǔ. 2 * (dt ) tFR) * Vac2 Vout * p * Ǹ2 * Vac 4 p*L. Conduction Losses:. ǒ. Ǔ. 2 t Pon u+ 4 * Ron * t Pin u * 3 Vac. ƪ ǒ 1*. 8 * Ǹ2 * Vac 3p * Vout. Ǔƫ. Average Diode Current: t Id u+t Iload u+ Pout Vout RMS Diode Current: Id(rms) + 4 * 3. Ǹ2 *pǸ2 * Ǹt Pin u. Vac * Vout. L1. D6. CONTROLLER. M1. AC Line. Iload. Vout. + C1. LOAD. R7 R5. Capacitor Low Frequency Ripple: (dVout)pk−pk +. MC33260 like Current Sense Resistor (Rs = R5) Dissipation:. ǒ. Ǔ. RMS Capacitor Current:. 2 t pRs u 260 + 4 * Rs * t Pin u 3 Vac. Ic(rms) v. MC33262 like Current Sense Resistor (Rs = R7) Dissipation:. ǒ. Ǔ. 2 t pRs u 262 + 4 * Rs * t Pin u * 3 Vac. Vac: AC line rms voltage VacLL: Vac lowest level w: AC line angular frequency <Pin>: Average input power <Pin>max: Maximum pin level. ƪ ǒ. h *t Pin u Cbulk * w *t Vout u. 8 * Ǹ2 * Vac 1* 3p * Vout. Ǔƫ. Figure 15. Summary. 18. 32 * Ǹ2 *t Pin u 2 ƪ ) Iload(rms) ƫ 2 9 * p * Vac * Vout. If load is resistive:. Vout: Output voltage Pout: Output power Iload: Load current Iload(rms): RMS load current h: Efficiency. www.onsemi.jp. Ǹ. Ic(rms) +. Ǹƪ. ƫ. ǒ. Ǔ. 2 32 * Ǹ2 t Pin u 2 * * Vout R 9 * p Vac * Vout. Ron: MOSFET on resistance dt, tFR: Switching times (see Switching Losses section and Figure 10) Cbulk = C1: Bulk capacitor value Rs: Current sense resistance L: Coil inductance.

(469) AND8123/D. ON Semiconductor及びONのロゴはSemiconductor Components Industries, LLC (SCILLC) 若しくはその子会社の米国及び/または他の国における登録商標です。SCILLCは特許、商標、著作権、トレードシークレット(営業秘密)と他の知的所有権に対する権利を保有します。SCILLCの製品/特許の適用対象リストについては、以下のリンクからご覧いただけます。www.onsemi.com/site/pdf/Patent-Marking.pdf. SCILLCは通告なしで、本書記載の製品の変更を行うことがあります。SCILLCは、いかなる特定の目的での製品の適合性について保証しておらず、また、お客様の製品において回路の応用や使用から生じた責任、特に、直接的、間接的、偶発的な損害に対して、いかなる責任も負うことはできません。SCILLCデータシートや仕様書に示される可能性のある「標準的」パラメータは、アプリケーションによっては異なることもあり、実際の性能も時間の経過により変化する可能性があります。「標準的」パラメータを含むすべての動作パラメータは、ご使用になるアプリケーションに応じて、お客様の専門技術者において十分検証されるようお願い致します。SCILLCは、その特許権やその他の権利の下、いかなるライセンスも許諾しません。SCILLC製品は、人体への外科的移植を目的とするシステムへの使用、生命維持を目的としたアプリケーション、また、SCILLC製品の不具合による死傷等の事故が起こり得るようなアプリケーションなどへの使用を意図した設計はされておらず、また、これらを使用対象としておりません。お客様が、このような意図されたものではない、許可されていないアプリケーション用にSCILLC製品を購入または使用した場合、たとえ、SCILLC がその部品の設計または製造に関して過失があったと主張されたとしても、そのような意図せぬ使用、また未許可の使用に関連した死傷等から、直接、又は間接的に生じるすべてのクレーム、費用、損害、経費、および弁護士料などを、お客様の責任において補償をお願いいたします。また、SCILLCとその役員、従業員、子会社、関連会社、代理店に対して、いかなる損害も与えないものとします。SCILLCは雇用機会均等/差別撤廃雇用主です。この資料は適用されるあらゆる著作権法の対象となっており、いかなる方法によっても再販することはできません。. PUBLICATION ORDERING INFORMATION LITERATURE FULFILLMENT: Literature Distribution Center for ON Semiconductor P.O. Box 5163, Denver, Colorado 80217 USA Phone: 303−675−2175 or 800−344−3860 Toll Free USA/Canada Fax: 303−675−2176 or 800−344−3867 Toll Free USA/Canada Email: [email protected]. N. American Technical Support: 800−282−9855 Toll Free USA/Canada Europe, Middle East and Africa Technical Support: Phone: 421 33 790 2910 Japan Customer Focus Center Phone: 81−3−5817−1050. www.onsemi.jp 19. ON Semiconductor Website: www.onsemi.com Order Literature: http://www.onsemi.com/orderlit For additional information, please contact your local Sales Representative. AND8123JP/D.

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