【導(dǎo)讀】2026年7月16日，致力于亞太地區(qū)市場(chǎng)的國(guó)際領(lǐng)先半導(dǎo)體元器件分銷商---大聯(lián)大控股旗下世平集團(tuán)宣布，攜手安森美（onsemi）舉辦“3kW高功率密度圖騰柱PFC + 次級(jí)穩(wěn)壓LLC電源架構(gòu)”研討會(huì)，系統(tǒng)講解如何通過(guò)SiC MOSFET、高頻LLC、同步整流及高端控制器，打造兼顧高效、高功率密度與低EMI的新一代AC/DC電源系統(tǒng)。
在全球AI算力爆發(fā)與綠色能源轉(zhuǎn)型的雙重驅(qū)動(dòng)下，電源架構(gòu)正經(jīng)歷從“配套支撐”到“算力命脈”的角色躍遷。為應(yīng)對(duì)AI服務(wù)器、5G電信基站及高端工業(yè)設(shè)備對(duì)功率密度與轉(zhuǎn)換效率的極致追求，大聯(lián)大世平攜手安森美推出“基于NCP1681和NCP4390的SiC圖騰柱PFC方案”，成功打破了高頻與高損耗的傳統(tǒng)權(quán)衡，在280mm×110mm×38mm緊湊體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)3kW輸出(42W/in3)與98.4%峰值效率，為下一代電源的架構(gòu)樹立了新標(biāo)準(zhǔn)。
大聯(lián)大世平集團(tuán)/onsemi產(chǎn)線華南技術(shù)支持組專員劉春讓表示，圖騰柱拓?fù)渫ㄟ^(guò)完全去除輸入整流橋，將導(dǎo)通損耗從二極管的固定正向壓降轉(zhuǎn)變?yōu)镸OSFET的導(dǎo)通電阻損耗，在3kW功率下可降低導(dǎo)通損耗超70%。
本方案前級(jí)控制采用的NCP1681是圖騰柱PFC專用數(shù)字控制器，其集成AC線電壓監(jiān)測(cè)、電流重構(gòu)與數(shù)字補(bǔ)償引擎。支持CCM固定頻率與Multi-Mode兩種工作模式，通過(guò)ZCD過(guò)零檢測(cè)與CS電流斜率檢測(cè)實(shí)現(xiàn)精確功率因數(shù)校正，PFCOK引腳提供系統(tǒng)級(jí)使能聯(lián)鎖功能。而后級(jí)控制中樞搭載NCP4390，其采用次級(jí)側(cè)調(diào)節(jié)架構(gòu)，直接在48V輸出端進(jìn)行閉環(huán)控制，消除傳統(tǒng)一次側(cè)控制的光耦傳輸延遲，將瞬態(tài)響應(yīng)速度提升一個(gè)數(shù)量級(jí)。電荷電流控制以開關(guān)電流時(shí)間積分替代傳統(tǒng)峰值電流或電壓模式，實(shí)現(xiàn)單極點(diǎn)轉(zhuǎn)移函數(shù)特性，顯著簡(jiǎn)化環(huán)路補(bǔ)償設(shè)計(jì)并提供極快的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)與固有的線路電壓前饋能力。
快橋臂使用650V SiC MOSFET（型號(hào)NTH4L032N065M3S），負(fù)責(zé)150kHz的高頻開關(guān)。SiC的低Qg（柵極電荷）和低Coss（輸出電容）特性，使得開關(guān)損耗只有硅器件的三分之一，這是支撐高頻率運(yùn)行的物理基礎(chǔ)。慢橋臂使用超結(jié)MOSFET（型號(hào)FCH023N065S3L4），它只需要在工頻50或60Hz換向，開關(guān)損耗幾乎可以忽略，我們利用超結(jié)的低Rdson特性來(lái)降低導(dǎo)通損耗，同時(shí)成本比SiC低很多。
系統(tǒng)協(xié)同層面，NCP1681與NCP4390之間通過(guò)PFCOK光耦信號(hào)建立四級(jí)啟動(dòng)時(shí)序，實(shí)現(xiàn)從母線穩(wěn)壓到隔離輸出的完整握手機(jī)制，配合NCP4390集成的OCP雙級(jí)過(guò)流保護(hù)、OSP輸出短路保護(hù)及NON-ZVS非零電壓切換預(yù)防等多重工業(yè)級(jí)保護(hù)，確保系統(tǒng)在全負(fù)載域與寬溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。
針對(duì)高頻電源帶來(lái)的EMI/EMC兼容挑戰(zhàn)，大聯(lián)大世平集團(tuán)/深圳應(yīng)用技術(shù)處總監(jiān)鄭保夏以本方案為例，構(gòu)建了從干擾源、傳播路徑、濾波抑制到測(cè)試驗(yàn)證的完整應(yīng)對(duì)框架。他表示，EMI/EMC兼容設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要在電路拓?fù)?、元器件選擇、PCB布局、濾波設(shè)計(jì)、屏蔽接地、測(cè)試驗(yàn)證等方面綜合考慮，通過(guò)反復(fù)測(cè)試與優(yōu)化，才能滿足法規(guī)要求并兼顧產(chǎn)品性能、成本與可靠性。
在研討會(huì)上，鄭保夏進(jìn)一步分享了“基于NCP1681和NCP4390的SiC圖騰柱PFC方案”的實(shí)用濾波設(shè)計(jì)策略：差模噪聲主要存在于火線與零線之間，設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)合理設(shè)定濾波器截止頻率（遠(yuǎn)低于150kHz），優(yōu)化X電容布局并避免電容過(guò)大，同時(shí)，評(píng)估LC諧振峰值，必要時(shí)增設(shè)阻尼元件予以抑制；而共模噪聲則經(jīng)火線、零線與地之間的寄生電容耦合，需通過(guò)共模電感與Y電容的合理配置，在電磁兼容性與安全漏電流之間實(shí)現(xiàn)均衡。
調(diào)試階段則應(yīng)圍繞150kHz~30MHz全頻段進(jìn)行LISN掃描驗(yàn)證，重點(diǎn)排查L(zhǎng)LC/PFC開關(guān)諧波、旁帶及寬帶dv/dt噪聲，并依據(jù)實(shí)測(cè)曲線迭代優(yōu)化濾波器參數(shù)、熱環(huán)路布局與屏蔽接地措施，最終在全頻段內(nèi)滿足法規(guī)限值并保留充足裕量。
從拓?fù)鋭?chuàng)新到EMI系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，本次研討會(huì)為工程師提供了高功率密度電源設(shè)計(jì)的完整參考路徑。未來(lái)，大聯(lián)大世平將持續(xù)攜手安森美等原廠，以更高性能、更高可靠性的電源解決方案，賦能綠色算力基礎(chǔ)設(shè)施可持續(xù)發(fā)展。
作為全球領(lǐng)先電子元器件分銷商，大聯(lián)大世平集團(tuán)代理品牌完整，產(chǎn)品覆蓋從3C、工業(yè)電子到汽車電子，提供從基礎(chǔ)元件到核心組件乃至物聯(lián)網(wǎng)解決方案的全品類組合，滿足客戶多元采購(gòu)需求。公司持續(xù)強(qiáng)化軟硬件整合的技術(shù)支持能力，涵蓋零件推廣、次系統(tǒng)與系統(tǒng)整合解決方案、物聯(lián)網(wǎng)及云端應(yīng)用與APP開發(fā)，并設(shè)有專屬實(shí)驗(yàn)室與專業(yè)設(shè)備，助力客戶縮短研發(fā)周期、實(shí)現(xiàn)快速量產(chǎn)。
本次研討會(huì)全程通過(guò)大聯(lián)大旗下平臺(tái)“世平大大芯”進(jìn)行直播，無(wú)需注冊(cè)登錄即可觀看，“世平大大芯”平臺(tái)每月舉辦多場(chǎng)研討會(huì)，分享市場(chǎng)最新技術(shù)趨勢(shì)與熱門應(yīng)用實(shí)例。歡迎業(yè)界同仁隨時(shí)回顧精彩內(nèi)容，深入了解3kW SiC圖騰柱PFC高密度電源架構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析
