PFC 新品强势来袭 | KP2822 高性能双相交错并联 PFC 控制器

双相 180° 错相运行，电感电流纹波相互抵消，故输入电流纹波显著减小。当驱动脉宽占空比为 0.5(V_IN=V_OUT/2) 时，输入电流纹波的理论值为 0A。

交错并联 PFC 的单路 Boost 电感所需储存的能量是单级 PFC 的 Boost 电感的一半，单路磁芯尺寸减半，同时单路 MOSFET 和续流二极管的电流应力是单级 PFC 的一半，有利于扁平化设计和空间布局的优化。

以占空比 D>0.5 为例，如下图所示为续流电流(单级为续流二极管电流，交错并联为两个续流二极管电流之和)的波形，续流电流等于电容电流和负载电流之和。相同功率下，负载电流相同，而续流电流有效值减小，电容电流有效值减小，因此电容 ESR 带来的损耗减小，电容温升减小，提高了电容的寿命，电流应力减小，提高了系统的可靠性。

芯片 Rset 引脚的对地电阻，用于配置最大导通时间 T_ONMAX。根据功率等级，过载要求以及 Boost 电感量，用户可选择合适的电阻值。

芯片的 BOP 管脚通过电阻分压和滤波得到输入线电压的幅值，一方面可用于输入欠压保护 (BOP)，另一方面通过输入线电压前馈电路作用到驱动脉宽 T_ON 的闭环控制中，这样系统的传递函数及功率输出能力与输入线电压实现解耦，输出功率仅仅取决于 COMP 管脚电压的大小，过载一致性好。

KP2822 采用闭环的控制算法，对驱动脉宽 T_ON 进行实时控制，在 CRM 和 DCM (断续导通模式)下都可实现输入电流的平均值(开关周期内)与输入电压的瞬时幅值成正比，从而理论上实现 PF=1 的目标，且 THD 很低。如下图所示为 300W Demo 板测试数据 (Rset=22kΩ，环路补偿参数为 Cp=620nF，Cz=2μF，Rz=33kΩ)。

芯片通过 Boost 电感的辅助绕组电压来判断 Boost 电感是否消磁结束。当 Boost 电压退磁后，功率开关管的 DRAIN 管脚电压开始以整流后的输入电压 V_IN 为中心振荡。KP2822 采用准谐振的工作模式，在 DRAIN 管脚电压振荡至谷底时再次导通，从而大幅降低系统的开关损耗。同时在不同频率下，谷底位置保持一致，也有利于 THD 的改善。

当负载功率降低时，功率开关管的导通损耗降低，开关损耗占主导。为了提高轻载工况下系统的效率，常见的做法是降低开关频率以减小开关损耗。KP2822 的 FF 管脚可用于配置降频工作点，客户可根据应用需求，灵活地选择降频开始的功率。而当功率非常小或空载时，KP2822 通过打嗝模式进一步降低轻载损耗和待机损耗。

由于 PFC 系统的环路带宽较低(一般设计值低于 20Hz)，以抑制二倍工频纹波电压，以改善 THD。但对于轻载切重载的暂态工况，这会导致系统恢复时间长，或触发保护而系统宕机。KP2822 集成动态加速功能，当输出电压跌落超过阈值，芯片会给补偿网络快速充电，驱动脉宽大幅增加以迅速增加能量输出，系统得以快速恢复到额定输出电压。

在系统开机时，或者负载从重载突然切换到轻载，由于 PFC 的环路带宽较低，故输出电压会有大幅超调，为了避免输出滤波电容承受过电压应力，KP2822 会通过输出过压保护将驱动关闭，同时根据系统规格要求，输出过压保护点可自由配置。

KP2822 集成完备的保护功能，如 VDD 过欠压保护，交流输入欠压保护，输出过压/欠压保护，启动冲击电流保护/过流限制，外部输入保护，过热保护，Rset 管脚开路保护等，提高了系统的可靠性。

KP2822 适用于中大功率的 PFC 应用场合，有利于高功率密度，扁平化的设计。芯片在任何工况都可实现两路 180° 错相运行，将交错并联的结构优势发挥得淋漓尽致。芯片集成诸多优良性能，如输入电压前馈补偿，精准的谷底导通，动态性能优化，轻载降频，打嗝模式，优化 CRM/DCM 控制算法，完备的保护功能等，帮助客户轻松地设计出高性能，高可靠性的开关电源产品。

同时芯片提供灵活的配置功能，如最大导通时间，输出过压点，输入欠压点，降频工作点，最高工作频率等，可满足各类应用场合的不同规格指标要求。客户可直接使用 KP2822 替换友商同类产品 XX1631，而只需修改一颗电阻即可。