MPS PFC+LLC解决方案深度剖析

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更新时间：【 2024-11-12 】

MPS 芯源系统将于2024年11月22日举办线上直播分享会，特邀资深应用工程师林友土先生进行“MPS先进PFC+LLC解决方案”的演讲。林先生在中大功率电源管理领域拥有丰富经验，将深入探讨PFC+LLC拓扑的软开关、高密度、低EMI和高效率特点，并展示MPS解决方案如何通过数字控制内核与可编辑存储单元赋予系统极高的灵活性。本次演讲将深入探讨 PFC 与 LLC 两级电路的协同工作、控制模式切换及性能优化，并介绍如何通过 UART 通讯和图形化界面简化电路调整。此外，林先生还将重点解析 MPS 全数字化电源管理芯片 HR1211 在控制方面的优势，并正式发布全新的 CrM 控制 PFC+LLC 集成数字控制芯片 HR1275，分享这两款芯片如何提升系统性能，解决现有应用中的挑战。接下来，充电头网将简要介绍 HR1211 与 HR1275 这两款集成数字控制的 PFC+LLC 解决方案芯片。如需更详细和专业的讲解，敬请关注 MPS 芯源系统将于 11 月 22 日举办的线上直播分享会。

MPS芯源 PFC+LLC 集成数字控制芯片

从控制方式的角度来看，PFC 主要分为两种类型：CCM 和 CrM。CCM（连续导通模式）控制是指 Boost 电路中的电感电流始终处于连续导通状态，这样可以通过较低的电感电流峰值实现较大的输出功率，但同时所带来的问题是二极管反向恢复引入的开关损耗；而 CrM（临界导通模式）控制则使电感电流在临界导通状态下运行，二极管电流自然过零关断，避免了反向恢复问题。但为了实现同等的输出功率，CrM 的电感电流峰值较大，这对于电感设计不利。通常，CCM 更适用于大功率应用，而 CrM 则适用于较小功率应用，两者的分界线一般在 300W-400W 之间。MPS芯源的两款 PFC+LLC 集成数字控制芯片则分别采用不同的控制方式。HR1211 的 PFC 部分采用 CCM 控制方式，在重载条件下电感电流保持连续导通，且其开关频率可以通过数字接口进行配置。在轻载条件下，HR1211 会自动降低开关频率，过渡到断续电流状态，从而减少开关损耗，保证在整个工作范围内的高效率。HR1275 则采用 CrM 控制方式，电感电流在重载情况下处于临界导通状态，并且在轻载时也会自动降低开关频率，过渡到断续电流状态。无论是在临界导通模式还是断续状态，HR1275 通过内部检测电路确保谷底开通，从而有效降低开关损耗，实现全范围工作状态下的高效率。

HR1211

HR1211 是一款集成了CCM/DCM多模式 PFC 和电流模式 LLC 控制的二合一控制器，采用全数字化控制方式，通过 UART 接口实现灵活配置。该芯片通过在不同负载条件下切换工作模式，优化电源效率。

HR1211 的设计目标是通过针对不同负载条件的独立优化，实现出色的稳定性和快速的响应能力。在轻载情况下，该芯片可提供高效率，空载功耗低至 100mW，帮助系统降低能耗。HR1211 还具备多重保护功能，包括欠压保护、过压保护、过流保护、开路保护和过温保护，确保系统安全可靠运行。此外，HR1211 配备内置高压启动电路，支持高达 250kHz 的可编程开关频率，为不同电源设计提供了灵活性和高效性。这款控制器芯片目前已实现大规模出货，并获得客户的一致好评。充电头网此前已对其进行了详细分析与讲解，相关内容可通过以下相关阅读进行查看：相关阅读：1、MPS推出LLC+PFC单芯片数字氮化镓快充控制器2、活用MPS数字化的解决方案，成就高效率的电源设计应用案例：1、拆解报告：lifeme魅蓝140W 2C1A氮化镓充电器2、拆解报告：微软Xbox Series X主机255W电源

HR1275

HR1275 是一款集成了CrM/DCM的多模式PFC+LLC二合一控制器。该芯片可通过 UART 接口进行配置，根据需求调节参数，优化电源设计。该芯片空载功耗低于 85mW，启动时采用高压电流源，并可通过智能 X 电容器在交流掉电期间进行放电。

在 PFC 控制方面，HR1275 从轻负载到满负载均可保持高效率，同时具备智能谷值开关技术和输入电容电流补偿功能，减少噪声并提升系统效率。LLC 控制部分采用电流模式控制，支持精确的突发模式进出控制，具备 600V 高侧栅极驱动能力，并具有自适应死区时间调整和电容模式保护。该芯片还具有过温、过流和过功率保护，支持最高 500kHz 的工作频率，适用于高效电源设计。应用案例：1、拆解报告：魅族PANDAER 120W 3USB-C氮化镓桌面充电插座2、拆解报告：氘锋150W全能充GaN充电器PA0228

充电头网总结

在消费类产品中，电源要求高效率、小体积、低待机功耗。传统的模拟控制器很难跟上日新月异的变化，MPS的新一代数字电源芯片解决了传统数字电源外围元件复杂、成本高的问题。通过全面数字化控制，这些芯片不仅优化了工作模式的切换，还通过智能算法降低了开关损耗，实现了更高效、更稳定的电源设计。期待在11月22日共同相约，共同探索MPS先进的电源解决方案。咱们，不见不散！