【IC】必易微新推大功率高性能PFC+LLC方案KP2806+KP2591，助力大功率电源研发升级

时间： 2023-01-10 来源：必易微公众号

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恒压功率因数校正控制器,PFC+LLC控制器,谐振型开关电源控制器,KP2591

随着电源功率等级的提升，电源系统的性能要求也越来越严格，传统的反激架构已无法满足大功率的电源设计，LLC 架构因其软开关、高效率等优势成为大功率电源设计的绝佳选择，搭配PFC架构使用，可适用于各种大功率应用场合。

针对大功率电源设计，必易微推出了大功率高性能PFC+LLC控制器 KP2806+KP2591，适用于PD电源、LED电源、电视机板卡电源等应用场合，该组合方案具备诸多技术亮点，下面我们进行详细介绍。

KP2806+KP2591 典型应用电路图

KP2806产品亮点

KP2806 芯片引脚图

KP2806 是一款高性能、准谐振式（QR）升压型（Boost）恒压功率因数校正控制器（PFC控制器），可自适应地工作在临界导通模式（CRM）和断续导通模式（DCM）。芯片采用SOT23-6封装，通过多功能管脚复用，真正做到了小而精的特点，占用更小的PCB空间，方便客户实现更小的体积和更低的设计成本。

除此之外，KP2806还具备如下技术亮点：

亮点1-可调 T_ONMAX：实现不同系统的THD最优设计

PFC工作在CRM模式具有良好的THD性能，为适应各种应用场合，KP2806集成了系统参数配置功能，通过调节电阻Rset的阻值，可以选择不同的T_ONMAX等系统参数，保证芯片在不同设计要求下，均能满载工作在CRM模式，实现系统的THD最优设计。

针对功率开关为氮化镓（GaN）的高频应用，所需电感量小，为避免满载进入降频模式，推荐使用12μs的档位；针对功率开关为Cool-mos的低频应用，所需电感量大，推荐使用18μs的档位，同时保证了系统的带载能力；此外，芯片还设置了不同的T_{ZCD_DELAY}参数档位，客户可根据实际系统的震荡频率，设置不同的开关管导通延时，以获取精准的谷底导通效果，优化系统效率。

不同 Rset 阻值对应的系统参数表

亮点2-高功率因数：满载PF>0.95，THD<10%

KP2806 可以自适应地工作在CRM和DCM模式，在CRM和DCM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；同时芯片在正弦波靠近谷底附近进行T_on补偿，改善交越失真问题，进一步优化THD。

300W Demo 全负载范围

PF 和 THD 测试数据

亮点3-无需辅助绕组：简化电感设计

芯片集成了消磁信号检测技术，支持单绕组电感应用，CZ管脚通过分压电阻检测Boost电感是否消磁结束，搭配不同的T_{ZCD_DELAY}档位，实现精准的谷底导通功能，从而大幅降低系统的开关损耗，优化系统效率。同时在不同频率下，谷底位置保持一致，也有利于THD的改善。

KP2806谷底导通原理和实验波形

亮点4-输出电压两档设定（Boost Follow）一款芯片适用不同系统架构

为了满足不同系统架构的 PFC 母线输出电压需求，KP2806设计了固定输出电压版本和两档可变输出电压版本，客户可根据实际后级电路拓扑，选择合适的芯片版本，实现系统的最优设计。

搭配反激架构应用时，推荐使用两档可变输出电压版本芯片，低压输入时，较低的母线输出电压，可有效降低开关损耗，优化系统效率。

搭配LLC架构应用时，推荐使用固定输出电压版本芯片，使系统满载工作在谐振频率点附近，充分发挥LLC电路的效率优势。

亮点5-输入线电压前馈补偿：过载一致性好

芯片通过CZ管脚检测输入线电压的信息，进而实现输入线电压前馈补偿功能，优化系统在不同输入电压下过载功率的一致性。

不同输入电压的过载功率曲线

亮点6-完备的保护功能：保证系统可靠运行

KP2806集成有完备的保护功能，如VDD欠压保护功能（UVLO）、VDD过压保护（VDD OVP）、输入欠压保护（BOP）、输出欠压保护（UVP）、两极输出过压保护（OVP）、逐周期电流限制（OCP）、异常过流保护（AOCP）、过热保护（OTP）以及管脚开/短路保护，保证了系统应用的可靠性。

芯片保护功能列表

KP2591产品亮点

KP2591芯片引脚图

KP2591是一款基于半桥LLC谐振变换器的谐振型开关电源控制器，集成了半桥驱动，可直接50%占空比驱动功率管，其驱动电压钳位至12V，最高工作频率支持350kHz。

除此之外，KP2591还具备如下技术亮点：

亮点1-可配置工作模式：待机损耗<200mW

为了降低系统待机损耗，芯片可通过STB管脚的电阻配置，使系统工作在低待机模式，该工作模式下开关频率由SS管脚电压决定，可以降低Burst开关频率，减小待机损耗。

KP2591 待机实验波形

KP2591 待机损耗测试数据

亮点2-支持无PFC的设计应用

KP2591在前级无PFC稳压电路应用时，可通过配置SEL管脚的电阻值，设置芯片工作在无PFC工作模式，通过调节内部电路的阈值和参数（如过压过流保护阈值），使芯片适用于更低输入电压下的工作，支持无PFC的设计应用。

SEL管脚电阻对应的操作模式

亮点3-可配置软启时间：优化启机应力

LLC启动初始，系统开环工作，若直接以较低的开关频率工作，会造成谐振腔电流过冲，严重时可能损坏功率器件。KP2591集成了软启时间配置功能，通过设置SS管脚并联电容，调节软启工作时间；启动时，芯片给SS电容充电，随 SS管脚电压上升，开关频率逐渐降低，实现软启保护功能，可有效降低启机谐振腔电流应力。

开机软启实验波形

亮点4-可靠的容性区保护功能:提升系统可靠性

LLC系统进入容性工作区，功率器件应力剧增，存在功率器件损坏的风险，KP2591集成了容性区保护功能和自适应死区时间控制功能，保证系统的可靠运行。

芯片通过CS管脚检测谐振电流、DEM管脚检测辅助绕组电压的方式组合实现容性区保护功能，通过直观的检测CS电流信号相位，并利用DEM电压信号相位辅助判决，在进入容性区之前提前关断驱动，防止功率管击穿。

容性区保护工作原理

启动过程中，因为谐振电容初始电压为0，谐振电流不对称，良好的死区时间控制，既可以防止系统进入容性工作区，导致功率器件损坏，又可以实现软开关，优化系统效率。

自适应死区控制原理

启机瞬间，自适应死区时间调节波形

亮点5-性能升级：可直接替换外商同类产品XX6A31

KP2591采用SOP-16封装，客户可直接使用KP2591替换外商同类产品XX6A31，BOM器件完全相同，简化了客户的产品替代升级。

亮点6-完备的保护功能：保证系统可靠运行

KP2591集成有完备的保护功能，包括：VDD过压/欠压保护（VDD OVP/UVLO）、VBT 欠压保护（VBT UVP）、输入过压/欠压保护（LOVP&BOP）、过载保护（OLP）、谐振腔过流保护（CBC/SOCP）、容性区保护、外部信号保护、过热保护（OTP）等，系统运行可靠性高。

芯片保护功能列表

Demo展示

如图所示为必易微开发的142W电视机板卡电源Demo，该方案采用PFC+LLC+Buck的三级架构，前级电源采用KP2806+KP2591方案，后级调光输出采用高精度、深度调光降压型LED恒流驱动器KP1601。样机适用于全压输入范围（90~265Vac），输出12V/3.5A的恒压电源和150~200V/0.5A的恒流电源，分别用于MCU供电和液晶显示供电。整机具有低待机、高效率以及高线性度的调光曲线等特点。

Demo主要性能

性能1-整机待机损耗<300mW

性能2-满载效率>88%

性能3-满载PF>0.96，THD<15%

性能4-高线性度的调光曲线

总结

必易微专注技术研发，推出的大功率高性能PFC+LLC电源解决方案KP2806+KP2591，可满足各种应用场合的大功率电源设计，KP2591芯片可直接替换外商同类产品，大大缩短了客户电源方案的替换时间，助力客户电源系统的研发升级。

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蒲公英种子 Lv7. 资深专家 2023-02-05

好产品
小云帆 Lv7. 资深专家 2023-01-31

好文章
zwjiang Lv9. 科学家 2023-01-23

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titan Lv8. 研究员 2023-01-13

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2024.05 - 必易微 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持现货查询批量订货

必易微ACDC产品选型表

必易微提供以下技术参数型号为PN级的AC-DC产品选型，包含LLC 控制器,PFC 控制器,PFC 转换器,PSR 控制器,PSR 转换器,SR 控制器,SR 转换器,SSR 控制器,SSR 转换器,电池监控保护器,非隔离控制器,非隔离转换器,高压智能线性稳压器等，具有CV、CC&CV、CP&CV多种输出特性，低压&高压以及电阻启动方式，Buck/Buck-Boost/Flyback等多种拓扑电路结构，六级能效标准，待机功耗最低可＜20mW。必易微ACDC产品具有SOP-7、DIP-7、SOT23-6等多种封装，具体下单型号可参考产品数据手册。

产品型号	品类	封装	拓扑电路	最大功率(W)	工作模式	最高频率(kHz)	输出特性	启动方式	能效标准	待机功耗(mW)	VDDmax(V)
KP212	PSR 控制器	SOT23-6	Buck/Flyback	65	DCM	70	CC&CV	电阻启动	六级	<75	30

选型表 - 必易微立即选型

必易微KP1601X系列高精度、深度调光降压型LED恒流驱动器荣获年度功率半导体/驱动器产品奖

必易微在2024国际集成电路展览会暨研讨会（IIC）上展示了其高性能模拟及数模混合集成电路产品，并荣获“年度功率半导体/驱动器产品”奖。公司产品涵盖AC-DC、DC-DC、驱动IC等，服务于消费电子、工业控制等多个领域，展现了其在技术创新和市场竞争中的强劲实力。

2024-11-26 - 原厂动态代理服务技术支持现货查询批量订货

必易微（KIWI）IOT领域电源管理芯片产品介绍

型号- KP2190,KP311AWPA,KP20H,KP3281DP,KP2191,KP4110-1-2,KP2192,KP212,KP86888,KP3116WPA,KP2501,KP86884,KP206A,KP216,KP3210BSGA,KP206B,KP214,KP3224DP,KP3205SGA,KP3310,KP3126SG,KP23111,KP2182,KP23110,KP101,KP201E-H,KP15026VPA,KP86888S,KP3110-2-4-6,KP201A-H,KP3116SGA,KP22306,KP322XDP,KP216X,KP15012SPA,KP23132M,KM8684NQ,KP3221DP,KP3282DP,KP15026,KP3310DPA,KP3210-1-2B,KP3211BDP,KP2201-B,KP2326,KM868X,KP1513,KP3114WPA,KP146X,KP2164,KP206A-B,KP2162,KP2202,KP3120SPA,KP2161,KP201,KP18026,KP15026WPA,KP3112LGA,KP214X,KP2182X,KP206,KP3114SGA,KM8688NQ,KP4055,KM8684NS,KP3126,KP226X,KP2061-4,KP23266,KP15014SPA,KP23264,KP4051,KP201-E-F,KP1511X,KP3210SGA,KP322X,KP201X,KP321ABSGA,KP3110,KP3222DP,KP1452,KP3221SG,KP4124X,KP2313X,KP201H,KP23133M,KP201F,KP18051ESPA,KP41242,KP3211BSGA,KP41240,KP41241,KP23152,KP15012-4,KP3210BDP,KP23151,KP201A,KP23150,KP1512X,KP201E,KP201B,KP201C,KP212X,KP36673-4,KP35015,KP3221SGA,KP2010,KP2131,KP3310SPA,KP3112SGA,KP2011,KP2132,KP2130,KP2012,KP2013,KP3284DP,KP3126SGA,KP18061ESPA,KP1315X,KP3110SPA,KP2126,KP4050-A,KP18055ESPA,KP2801,KP142X,KP1030,KP2120,KP2124,KP328X,KP2122,KP311ALGA,KP23133,KP18069,KP23132,KP3212BDP,KP226XH,KP41240-1-2,KP141X,KP401,KP2591,KP21821-2-4,KP206X

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