优化电路设计新选择，两家国产芯片企业攻克图腾柱电路

前言

在电信、服务器和数据中心的电源系统，甚至小功率的适配器电源中，高效率和小尺寸始终是开关电源设计的最重要考虑因素。为实现功率效率和尺寸改进的目标，特别是随着第三代半导体器件氮化镓和碳化硅的大范围应用，电源开关的设计需要采用更适合的拓扑和新的控制方案。

传统的有桥 PFC 拓扑通常依赖于桥式整流器，这种设计在高功率密度应用中存在固有的效率限制。而且桥式整流器中的二极管在导通时也会产生较大的导通损耗，不仅限制了整体效率，还可能导致系统过热。

与此相对，图腾柱无桥PFC（TPPFC）技术通过去除桥式整流器中的二极管，从根本上解决了这一效率瓶颈。这种无桥设计不仅减少了功率损耗，还简化了系统结构，提高了功率密度。通过数字控制技术的引入，TPPFC能够实现更精确的电流检测和控制，优化系统在不同负载条件下的性能。与传统PFC相比，TPPFC在轻载和过载情况下的瞬态响应更为出色，适用于极致紧凑小巧的电源应用。

图腾柱电路

充电头网统计了参与2024（春季）亚洲充电展的两家企业所推出的图腾PFC控制器。并将这些信息汇总整理，形成了下表，详细展示了各家企业的主打产品及其封装特点。

排名不分先后，按企业英文首字母顺序排列。

FANTASTICHIP梵塔

图腾PFC控制器 FAN6616&FAN6618

FAN6616&FAN6618是一款集成了多种功能的图腾柱PFC控制器，它采用基于峰值电流控制的CCM/CRM/DCM多模式工作机制，能够灵活地在工频周期内配置单模式或多模式工作，以实现最高效率。所谓多模式是指该芯片可以一个交流工频周期内实现CCM/CRM/DCM的自由切换; 而单模式工作是指在一个工频周期内，只能选择CCM,CRM或DCM一种工作模式。

此外，该芯片具备自适应DCM谷底切换工作能力，支持超过300kHz的高频操作，并通过过零点软起控制技术，实现平滑的交流电流过零点，减少开关损耗。此外，FAN6616&FAN6618还支持UART在线通讯，具有功率计功能，内置BOOST Follower功能，允许输出电压跟随输入电压，同时具备抗浪涌设计，增强了电源系统的稳定性和可靠性。

FAN6616&FAN6618还提供了智能PF补偿，满足80 PLUS钛金认证级别的要求，确保在额定电压下10%至100%的全功率范围内总谐波失真小于10%。芯片内置的频率抖动功能有助于优化EMI特性，减少电磁干扰。此外，FAN6616&FAN6618还具备可编程的CBC反向电流保护，防止电流倒灌，以及可配置的X-cap放电功能，确保电源安全。集成的MTP和GUI允许用户方便地配置各种参数，如工作模式、模式选择阈值、过零死区等。为了进一步提高系统的安全性，

FAN6616还提供了全面的保护功能，包括输入过压保护、输入欠压保护、输出过压保护、输出欠压保护、CS短路保护和过温保护等，确保电源系统在各种条件下都能稳定运行。

FAN6616跟FAN6618的区别在于FAN6616采用Shunt电流采样，而FAN6618采用霍尔电流采样，相对来说Shunt采样成本较低，设计简单，在低至中等电流范围内可以提供高精确的电流测量。而霍尔电流可以提供快速的电流响应，由于不需要与被测电流直接接触，具有很宽的测量范围，适用于高压或高电流环境。

FAN6616跟FAN6618都采用QFN4x4封装。

Hynetek慧能泰

慧能泰HP1010

为了实现图腾柱无桥 PFC 的高效要求并克服它带来的各种挑战，慧能泰推出了业界首款图腾柱无桥 PFC 专用数字控制器 HP1010，其数字架构基于高速数字状态机架构，并集成了高性能模拟前端以及高速比较器，确保了图腾柱无桥 PFC 的高性能实时控制。HP1010 提供的逐周期限流保护 (CBC) 可有效避免因电源电压异常波动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 电源系统的电磁干扰（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满足新方案的需求，加速产品设计和上市时间。

作为业界首颗图腾柱无桥 PFC 数模混合专用控制器，灵活的设计特点，使其可广泛应用云计算/服务器电源、高性能计算机、5G/电信电源、工业电源、超高密度 (UHD) 电源等电源系统。

充电头网总结

在电源系统设计领域，图腾柱无桥PFC技术通过消除传统桥式整流器的二极管，有效提高了系统的效率和功率密度，同时简化了系统结构。慧能泰的HP1010和梵塔的FAN6616和FAN6618通过智能控制和多项保护机制，使电源系统在效率、可靠性和EMI性能方面有所保障。

未来，随着第三代半导体器件的进一步普及，我们可以期待图腾柱无桥PFC技术在更广泛的应用中发挥更大作用，包括云计算、5G通信、工业电源等领域。这些创新产品不仅推动了电源技术的发展，也为整个电子行业带来了更加高效、可靠和环保的解决方案。

高速光耦图腾柱和集电极输出的区别

高速光耦图腾柱和集电极输出的区别：图腾柱输出的一个输出电路在VCC与GND之间装有两个晶体管。在不设置输出上拉电阻的情况下，确定高电平或低电平。图腾柱输出可为漏型，也可为源型。对于集电极开路输出，晶体管的集电极在输出上外部化。因此，如果不连接上拉电阻，则无法执行高操作或低操作。开路集电极输出仅为漏型。

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