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因應全球能源法規與效率標準新要求 全新PFC數位解決方案確保高效能表現

由於全球法規正推動公用電網提高整體效率,很多電子應用都必須用到PFC(數位功率因素校正)晶片。在因應日益嚴格的全球法規要求和效率標準方面,類比PFC晶片幾乎已經黔驢技窮,新的數位嵌入式解決方案能確保持續的效能表現及滿足未來市場需求的功能改進。而開發創新的解決方案,幫助客戶創造節約成本、推出更加智慧環保的能源產品,則是業界領導大廠的承諾。

對此,電源管理大廠已著手制定數位能源控制產品的強勢規劃藍圖,著重透過在推動長期發展的新市場上,推出創新訊號處理技術來因應現實生活中的挑戰。而對於電源效率要求的全球法規將越趨高標準,PFC市場從類比向數位PFC產品前進的趨勢,將如同其他市場走向數位化的變化。PFC市場總量可望在5年內成長1倍,應用範圍包括:筆記型電腦配接器、數位電視、個人電腦等電源管理市場及電力照明安定器市場。
 
到目前為止,開發出與類比PFC相比具有更高效能、同時又可節約成本的數位PFC控制器的難度極高。Cirrus Logic表示,Cirrus Logic正向目前由類比解決方案主宰的應用引進全新的數位技術,如效能及價格均優於類比PFC的數位功率因素校正IC-CS1500及CS1600開啟針對不斷成長的能源相關市場的全新產品系列。與傳統的類比PFC產品相比,數位PFC為電源及照明安定系統的設計者提供改進效能及簡化設計,價格與類比PFC不相上下,但卻將總體原料成本降低。

新型的數位PFC具備創新數位EXL Core架構與類比產品所沒有的優勢,能智慧地解決日益複雜的電源管理挑戰。透過數位噪音抑制技術,省卻額外安裝高價元件和電路系統的麻煩,此外,這些數位IC能提高在各種負載條件下的能源效率,如在低負載條件下具有明顯的效能優勢,同時把外部元件數量減少30%以上,從而簡化系統設計。在獨特的數位化架構之下,PFC可採用較小尺寸的EMI(電磁干擾)濾波器,無需使用許多被動元件,且實現最低的PFC系統可用成本。運用可變的導通時間 / 變頻數位化控制運算法來達到接近單一功率因數,並分散EMI雜訊頻譜,從而降低EMI濾波器的尺寸和成本。反饋迴路透過IC內的整合補償網路形成閉迴路,因此無需使用額外的外部元件。保護的特色(如過電壓、過功率、開路和短路保護、過溫度及降電壓)可以在發生異常瞬間電流變化的期間保護裝置。
 
其他特性包括:達成電子安定器最低的PFC系統成本;數位化雜訊分散降低EMI干擾信號;用變頻達成高系統效率非連續傳導模式;整合回授補償;關閉PFC FET接近輸入零電壓切換。另外特性如:無需使用外部電流檢測電阻器、帶有磁滯的過壓保護、採用關閉的過功率保護、寬磁滯的低電壓鎖定保護、帶有遲滯的溫度關閉保護等。

[嵌入式世界專欄每週二刊載]

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