慧能泰 HP1010 | 业界首款图腾柱 PFC 专用数字控制器震撼来袭！_电压_慧能

为了实现图腾柱无桥 PFC 的高效哀求并战胜它带来的各种寻衅，慧能泰推出了业界首款图腾柱无桥 PFC 专用数字掌握器 HP1010，其数字架构基于高速数字状态机架构，并集成了高性能仿照前端以及高速比较器，确保了图腾柱无桥 PFC 的高性能实时掌握。
HP1010 供应的逐周期限流保护 (CBC) 可有效避免因电源电压非常颠簸过程中引起的过电流问题，浪涌电压保护功能可以使在浪涌过电压尤其是正半周反向雷击、负半周正向雷击时快速关断慢速同步整流管，有效增强图腾柱无桥 PFC 的稳定性和可靠性。
此外，HP1010 还集成了丰富的可编程保护功能，包括：输入电压过压/欠压保护、输出电压过压/欠压保护、输出反馈电压开路保护等，保护功能参数与使能均可独立配置。

HP1010 具备智能切换模式（CCM、DCM和Burst Mode），以适应不同负载条件下的需求，并实现良好的轻载效率。
HP1010 支持开关频率延展功能，可以有效提升图腾柱无桥 PFC 电源系统的电磁滋扰（EMI）性能。
仅需通过图形用户界面（GUI）软件即可对芯片功能进行设定以知足新方案的需求，加速产品设计和上市韶光。

作为业界首颗图腾柱无桥 PFC 数模稠浊专用掌握器，灵巧的设计特点，使其可广泛运用云打算/做事器电源、高性能打算机、5G/电信电源、工业电源、超高密度 (UHD) 电源等电源系统。

图一 HP1010 引脚定义和封装图

HP1010芯片特性：

• 高灵巧度数字 PWM, 灵巧可选的 20 kHz – 200 kHz 事情频率

• 25 MHz ADC 高性能仿照前端

• 高性能数字掌握环路

• 平滑的互换过零掌握

• 开关频率延展改进 EMI

• CCM、DCM 以及 Burst 多模式事情

• 快速环路相应

• 支持高压直流输入

• RMS 功率计量

• 智能继电器掌握，浪涌电流掌握

• X 电容器放电掌握

• 全面的故障保护，包括逐周期限流保护、浪涌过电压保护、输入电压跌落与规复等

• 低功耗, 在就寝模式（Sleep Mode）下芯片供电电流低至 1mA

• I²C 和 UART 接口，通过易于利用的图形用户界面 (GUI) 进行编程

• 4 mm x 4 mm QFN-24L 封装

HP1010 采取 4 mm x 4 mm QFN-24L 封装，集成高速 ADC、比较器等高性能仿照前端，外围电路精简，整体方案紧凑，占用 PCB 面积小，节省电路板空间，有效降落 BOM 本钱。

图二 HP1010 范例运用电路图

采取基于 HP1010 的图腾柱无桥PFC参考设计可实现最高转换效率达 99%。

图三 600W 图腾柱 PFC 评估板效率曲线

慧能泰专利保护的电流采样、保护电路 (独家专利配方，没有平替）

独占的图腾柱无桥 PFC 快管电流互感器采样电路，并配置可编程 cycle-by-cycle（CBC）硬件逐周期电流保护，并可以选择多次触发逐周期电流保护后关闭电源、自动复位或断电复位。
通过图形用户界面（GUI）即可对芯片进行配置、实现功率板实时调试。

图四 HP1010 图形用户界面（GUI）

过零点可编程开环软起动：

过零点可编程配置各种参数，以适配不同参数的慢管，优化慢管中点电压开释过程。
可编程继电器闭合延迟韶光，可完美适配市情上不同性能的继电器。

图五 平滑的 AC 过零掌握

互换输入电压跌落防电流倒灌：

得益于高速数字互换电压直接前馈，使占空频年夜旗子暗记实时跟踪输入电压变革，同时检测到输入电压跌落时 HP1010 立即关断图腾柱PFC快速同步整流管，有效防止输入电流倒灌，范例的波形如下图所示。

图六 (左)电源电压 45° 跌落持续 2 ms；(右)电源电压 0° 跌落持续 10 ms

抗雷击保护：

由于雷击波电压上升速率快，并随机地同相或反相地叠加到AC电压上，HP1010 掌握器必须快速测出输入电压极性并做相应的掌握调度，否则随意马虎破坏后级电路。
HP1010 对雷击的快速检测，能稳定而有效地应对这种分外场景，减小或肃清雷电波对开关管的冲击。
下图为实测仿照雷击的相应波形：

图七 电源正半周负向雷击

图八 电源负半周正向雷击

PF 以及 THD 测试:

下图分别展示了 110 VAC、230 VAC 输入、全负载范围条件下，HP1010 的 PF、THD 测试结果。
从曲线可以看出采取 HP1010 方案实现了较低的总谐波失落真(THD)：

图九 600W 评估板的 PF 曲线

图十 600W 评估板的 THD 曲线

慧能泰同步推出了 HP1010 600W 的评估板。
该评估板基本参数如下：

• 输入电压范围：90 ~ 264 VAC

• 输出电压: 400 VDC

• 输出功率：600 W

• 范例效率：98.7%

图十一 采取 HP1010 的 600W 评估板

HP3600 是慧能泰 HySwitch 产品系列下的一款双通道隔离驱动器，与 HP1010 搭配可形成图腾柱 PFC 的系统办理方案。

图十二 HP3600 引脚定义和封装图

HP3600 具有峰值 4A 灌电流和 6A 拉电流，150 kV/μs 高共模瞬变抗扰度 CMTI 以及低至 48 ns 的传播延迟。
VDDA/VDDB最高支持 33V；VDDI 支持 3 至 18V 宽范围输入，可以适应仿照和数字掌握器接口。
所有电源引脚都具备欠压锁定 UVLO 保护功能，保护门限为 3V，适用于 GaN MOSFET 的隔离驱动运用。

HP1010+HP3600 方案的推出，是慧能泰对极致紧凑小巧的电源运用里程碑式的创新，未来我们将连续坚持“芯聪慧 芯能源，共建绿色未来”的企业理念，供应更高效，节能的电源运用产品，助力双碳目标的实现，对推进经济社会全面绿色发展做贡献！