瞻芯参加2022亚洲充电展，推出CCM图腾柱PFC芯片
瞻芯参加2022亚洲充电展，展位号位于B65
公司介绍
上海瞻芯电子科技有限公司（以下简称“瞻芯电子”）是中国领先的碳化硅（SiC）功率半导体和芯片解决方案提供商，2017年成立于上海临港，致力于开发碳化硅功率器件、驱动和控制芯片、碳化硅功率模块产品。瞻芯电子是中国第一家自主开发并掌握6英寸SiC MOSFET产品以及工艺平台的公司，围绕碳化硅功率半导体应用，为中国新能源产业提供一站式(Turn-key)芯片解决方案。
瞻芯电子以SiC MOSFET为核心的全碳化硅产品线，正广泛应用于新能源汽车OBC/DCDC，新能源汽车空压机/热管理，新能源汽车电驱动，光伏逆变器，充电桩模块，储能变流器和其他开关电源等领域。其中SiC MOSFET累计出货超40万颗，IVCR140X系列栅极驱动产品累计出货超100万颗，为瞻芯电子奠定了国内领先的碳化硅功率半导体及芯片解决方案的品牌地位。
产品介绍
IVCC1102搭配第三代半导体应用发挥优势
随着第三代半导体碳化硅和氮化镓开关器件大范围应用，图腾柱PFC应用获得极大的拓展。碳化硅和氮化镓的反向恢复损耗接近于零，从而让图腾柱PFC工作在连续模式成为可能。相比于传统PFC，图腾柱PFC拓扑简单，而且效率高，广泛应用于铂金级、钛金级电源设计。
瞻芯电子开发了工业界首款全功能连续模式(CCM)图腾柱PFC控制芯片 IVCC1102，仅为16脚封装，在其问世之前，由于图腾柱PFC控制的复杂性，数字电源控制器是市场上实现图腾柱PFC仅有的解决方案。尽管性能有明显优势，但数字电源项目开发的难度和成本提高了应用导入的门槛。而且，数字控制器在某些特殊的应用场景，如AC瞬间掉电或雷击等，其响应速度无法保持正确控制逻辑，从而难于应付电流倒灌。而且，数控通常要求有高水平的软件和硬件工程师协作开发，有较大开发成本和开发时间负担。
在上述背景下，瞻芯电子自主开发的连续模式图腾柱PFC控制器 IVCC1102，芯片内置高可靠性的模拟控制，具备快速精确的功率因数校正控制信号输出，不使用数字电源控制器，无需编程调试，不管是搭配碳化硅器件，还是搭配氮化镓器件，都能大幅简化器件选型及开发任务，大大加快产品的开发速度，解决上述提到的各种难点，保证方案的高效、高可靠性，迅速推出高性能电源产品。
近日公布的基于氮化(GaN)的镓镓未来700W智能混合信号无桥图腾柱 PFC+LLC量产电源解决方案，以及基于碳化硅（SiC)的瞻芯电子2500W 图腾柱 PFC电源方案都很好的验证了IVCC1102控制器的优异特性。
SOIC-16封装
4x4mm QFN-20封装
瞻芯电子自主开发的 IVCC1102 ，不仅能缩短电源开发时间，降低开发人力和器件成本，还能克服多项控制难点，提高电源的可靠性：
1）反电流倒灌控制。带交流整流同步管的图腾柱PFC实质上是一个双向变换器。输入交流电压(AC)的瞬间下掉，如果不能及时关闭开关器件，会导致母线电解电容能量倒灌回AC侧，从而产生很大的倒灌电流。该电流不仅使PFC消耗掉系统掉电保持时间（hold-up time）所需的能量，极端情况还可能损坏开关管。IVCC 1102 检测输入电压，采用自主专利中的固定前馈比控制技术，占空比可以快速响应AC电压变化，再配合快速可靠的过零点逻辑，完美地解决了这一控制难点。
2）平滑过零点电流控制难题。IVCC1102 采用自主专利中的过零点控制技术，缩短过零区，同时提高过零区软启开关频率，减小慢管换流时的电流尖峰，使AC电流可以平滑过零。
3）兼顾低总谐波失真(THD)和快电压环控制。IVCC1102 釆用自主专利中的混合控制技术，在稳态运行时，仅在AC过零点时对输出电压釆样，从而减小输出电压的二次谐波，减小THD的影响；而在动态时，输出电压反馈信号实时采样，并进入非线性控制环路，来加快电压环的响应以减小输出电压的波动，使这两难的控制得以有效地结合，提升电路的整体运行效果。
4）抗雷击破坏。由于雷击波电压上升速度快，并随机地同相或反相地叠加到AC电压上，检测电路和控制器必须快速测出输入电压极性并做相应的控制调整，否则容易损坏后级电路。IVCC1102 采用快速的模拟检测电路和固化的控制逻辑，能稳定而有效地应对这种特殊场景，减小或消除雷电波对开关管的冲击。
IVCC1102搭配碳化硅(SiC)的图腾柱PFC方案
瞻芯电子开发了一款图腾柱全桥PFC方案，这是一种AC-DC的拓扑结构，并工作在连续模式（CCM）。高速桥臂的SiC MOSFET工作频率为57kHz。由于碳化硅MOSFET有极小的输出电容和接近零的反向恢复，它是硬开关电路的理想开关器件 。同步整流的慢桥臂工作在工频，由于低导通电阻的Si MOSFET导通时的Vsd压降远低于高压二极管，使得整流功耗大大降低。通过以上的方式，可以提高应用的整体效率。
下面是该方案拓扑图：
基于瞻芯电子 IVCC1102 设计的2500W图腾柱PFC电源方案及芯片已被终端客户采纳，并实现量产，实物如下图所示：
该方案PFC控制器采用IVCC1102，搭配瞻芯电子推出的碳化硅MOS驱动器IVCR1401，以及60mΩ导阻的碳化硅开关管IV1Q06060T4，用于同步整流驱动的IVCO1A01隔离驱动器控制同步整流管，可实现2500W高功率，同时最高转换效率达98.7%的解决方案。
该方案的电流总谐波失真曲线如下图，从曲线可以看出该方案实现了极低的总谐波失真(THD)：
由于使用非线性环路控制，交流输入，从空载到满载，输出电压仅跌落38V，从满载到空载，输出电压仅上升28V。
2.5kW Setup Load Up with AC Input
2.5kW Setup Load Down with AC Input
相应的碳化硅器件温升曲线如图所示，从500W到满载2500W输出，温度只上升到了16℃，表现也很好。
其它详细测试数据欢迎联系瞻芯电子进一步咨询。
IVCC1102搭配氮化镓(GaN)的图腾柱PFC方案
近期珠海镓未来科技公布了一款700W智能混合信号无桥图腾柱 PFC+LLC量产电源解决方案，其PFC控制器也是采用瞻芯电子IVCC1102，搭配镓未来两款低动态内阻Cascode氮化镓器件(G1N65R150TA和G1N65R050TB)，实现PFC级99.1%的极致转换效率，系统总体满载效率高达96.72%， 符合80PLUS钛金能效。据悉，镓未来G1N65R150TA和G1N65R050TB已经正式量产。
珠海镓未来科技采用GaN器件无桥图腾柱PFC方案，设计上去除了输入整流桥固有的Vf损耗，解决了传统FPC线路效率无法提升的问题。同时通过Cascode GaN的应用，解决图腾柱PFC MOSFET反向恢复电荷Qrr过高的只能采用CRM工作模式的问题。用具有极低等效Qrr的Cascode GaN器件，使得PFC可以工作在连续电流模式提高效率的同时也不牺牲功率密度，实现高达99.1%的转换效率。
镓未来700W GaN电源关键参数
镓未来这套700W GaN电源方案功率密度可达14.7W/in³，适合工作在0-40℃温度环境下，支持90-264V~50/60Hz全球宽范围电压输入，可在40V-56V调压输出，最大恒流13A，最大输出功率700W。满载效率≥96.72%，输出电压纹波＜300mV。
镓未来700W GaN电源整机能效对比市面上普通在售Si MOS产品，半载测试下提高了接近2%的转换效率，在满载情况下提高了接近1.3%的转换效率。节能提升了38.72%，预计可以为每台单电源设备年节省80-120度电。
温升测试:
上图为镓未来700W GaN电源方案在无散热片情况下，25℃环境温度下 110V/60Hz裸机连续运行1 小时的热成像图。可以看出，得益于GaNext优异的GaN器件性能以及成熟的可靠性设计方案。700W GaN LED驱动电源裸板正面的最大实测温度仅为88.8℃。
其它详细测试数据欢迎联系镓未来科技进一步咨询。
总结
瞻芯电子是中国领先的碳化硅（SiC）功率半导体和芯片解决方案提供商，2017年成立于上海临港，致力于开发碳化硅功率器件、驱动和控制芯片、碳化硅功率模块产品。瞻芯电子是中国第一家自主开发并掌握6英寸SiC MOSFET产品以及工艺平台的公司，致力于围绕碳化硅功率半导体应用，为中国新能源产业提供一站式(Turn-key)芯片解决方案。
有需求的伙伴可通过下列邮箱和网址，获取更多产品详细信息。
瞻芯电子：sales@inventchip.com.cn
网址：www.inventchip.com.cn
镓未来：sales@ganext.com
网址：www.ganext.com
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A区（已抢空）
微硕（A01-02）、矽力杰（A03）、芯朋（A04-06）、VSG（A08）、杰华特（A09）、钰泰（A10）、锐仕嘉（A11）、东科（A12-15）、力生美（A16）、坤兴（A17）、熙素微（A18)、威兆（A19)、赛泰（A22）、新页微（A23）、芯塔（A24）、百隆电子（A25）、泰高（A26）、俊凯达（A27）、乐得瑞（A28-29）、百斯科(A30)、艾思科技（A31）、Elevation（A32）、贝兰德（A33）、胜宏（A36）、智融（A37）、宝砾微（A38）、意丰精密（A39)、聚能创芯（A40-43）、锐骏（A44)、瑞亨（A45）、古石（A46）、立讯精密（A47)
B区（已抢空）
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D区（开放中）
安卫控（D01）、金晟欣（D02）、酷科（D03）、精拓（D05）、强弦科技（D06)、斯泰克（D07）、宏曦睿（D09)
参展联系：info@chongdiantou.com
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