PFC電源的案例
干貨｜PFC電源與開關電源的區別，看完秒懂！
該高頻“交流”電在經過整流二極管整流并經過濾波變成直流電壓（電源）向后級的PWM開關電源供電。該直流電壓在某些資料上把它稱為：B+PFC（TPW-4211即是如此），在斬波器輸出的B+PFC電壓一般高于原220交流整流濾波后的+300V，其原因是選用高電壓，其電感的線徑小、線路壓降小、濾波電容容量小，且濾波效果好，對后級PWM開關管要求低等諸多好處。
目前PFC開關電源部分，起到開關作用的斬波管（K）有兩種工作方式：
1、連續導通模式（CCM）：開關管的工作頻率一定，而導通的占空比（系數）隨被斬波電壓的幅度變化而變化。
2、不連續導通模式（DCM）：斬波開關管的工作頻率隨被斬波電壓的大小變化（每一個開關周期內“開”與“關”時間相等）。
功率因素校正開關電源中的PFC開關電源部分和PWM開關電源部分的激勵部分均由一塊集成電路完成，一塊IC可以完成設計。
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倍壓器采用兩顆巨大的電解電容，也就是說，如果你在電源內部看到兩顆大號電容的話，那基本可以判斷出這就是電源的倍壓器。前面我們已經 提到，倍壓器只適合于127V電壓的地區。
兩顆巨大的電解電容組成的倍壓器
拆下來看看
在倍壓器的一側可以看到整流橋。整流橋可以是由4顆二極管組成，也可以是由單個元器件組成，如圖15所示。高端電源的整流橋一般都會安置在專門的散熱片上。
整流橋
在一次側部分通常還會配備一個NTC熱敏電阻——一種可以根據溫度的變化改變電阻值的電阻器。NTC熱敏電阻是Negative Temperature Coefficient的縮寫形式。它的作用主要是用來當溫度很低或者很高時重新匹配供電，和陶瓷圓盤電容比較相似，通常是橄欖色。
6、主動式PFC電路
●主動式PFC電路
毫無疑問，這種電路僅可以在配有主動PFC電路的電源中才能看到。圖16描述的正是典型的PFC電路：
主動式PFC電路圖
主動式PFC電路通常使用兩個功率MOSFET開關管。這些開關管一般都會安置在一次側的散熱片上。為了易于理解，我們用在字母標記了每一顆MOSFET開關管：S表示源極（Source）、D表示漏極（Drain）、G表示柵極（Gate）。
PFC二極管是一顆功率二極管，通常采用的是和功率晶體管類似的封裝技術，兩者長的很像，同樣被安置在一次側的散熱片上，不過PFC二極管只有兩根針腳。
PFC電路中的電感是電源中最大的電感；一次側的濾波電容是主動式PFC電源一次側部分最大的電解電容。
展開 干貨｜超詳細解析開關電源知識
PFC二極管是一顆功率二極管，通常采用的是和功率晶體管類似的封裝技術，兩者長的很像，同樣被安置在一次側的散熱片上，不過PFC二極管只有兩根針腳。
PFC電路中的電感是電源中最大的電感；一次側的濾波電容是主動式PFC電源一次側部分最大的電解電容。圖16中的電阻器是一顆NTC熱敏電阻，可以更加溫度的變化而改變電阻值，和二級EMI的NTC熱敏電阻起相同的作用。
主動式PFC控制電路通常基于一顆IC整合電路，有時候這種整合電路同時會負責控制PWM電路（用于控制開關管的閉合）。這種整合電路通常被稱為 “PFC/PWM combo”。
照舊，先看一些實例。在圖17中，我們將一次側的散熱片去除之后可以更好的看到元器件。左側是瞬變濾波電路的二級EMI電路，上文已經詳細介紹 過；再看左側，全部都是主動式PFC電路的組件。
由于我們已經將散熱片去除，所以在圖片上已經看不到PFC晶體管以及PFC二極管了。此外，稍加留意的話 可以看到，在整流橋和主動式PFC電路之間有一個X電容（整流橋散熱片底部的棕色元件）。通常情況下，外形酷似陶制圓盤電容的橄欖色熱敏電阻都會有橡膠皮 包裹。
主動式PFC元器件
圖18是一次側散熱片上的元件。
展開 SiC增幅有多大？Wolfspeed、意法、三安等這樣判斷……
截止目前，碳化硅產品已經獲得
數億元
新增訂單，主要來自于新能源汽車、光伏逆變器、PFC電源等。
泰科天潤：
新的六寸線實現了批量出貨，從產能還是產品性價比都有一個很大幅度的提升，第一期滿產
60000片碳化硅六寸片/年
，六寸線面對市場銷售以來，訂單已
突破千萬
。
派恩杰：
營收較去年翻了
50倍
，新增收入主要來自于新能源汽車、工業電源和手機快充，未來將加強一些國產化的合作。
上海瀚薪：
完成了新一輪
融資
，引入了更多的產業投資者和戰略投資者，今年、明年的銷售額每年至少是以
翻倍
的幅度增長。
芯塔電子：
SiC MOSFET已獲得眾多客戶的咨詢和明確需求，預計今年營收會有
爆發性增長
。在2021年下半年，產品在高端電源領域通過驗證，全年
營收近千萬
。計劃建設車規級碳化硅模塊封裝線，緊密結合新能源汽車對新型SiC MOSFET模塊的需求。
中電化合物：
營收同比年漲幅
超過5倍
，達到預期甚至有所超過。2022年，中電化合物的目標是在現有的生產規模基礎上，
產能
提高三倍，
產值
提升
三倍
。
愛仕特：
建立起完善的產品線和完整的質量體系，有些車企已批量在
交付中
，
有些車企已確定合作項目，在年內都能看到業績，更多的也在陸續對接中。2021年Q3就在著手鎖定SiC襯底、后備資源和代工保供協議等，從手頭已有訂單來看，2022年愛仕特科技的
業績發展
將會是
爆發式
的。
其他新年展望將陸續推出，敬請期待！
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干貨 | 電源內部元器件“一目了然”
二級EMI濾波電路
國家3C認證強制要求上市的電源必須通過EMI防電磁輻射認證，因此合格的電源都應該具有EMI濾波電路。
一級EMI濾波電路位于電源接口處，做工更好的電路還具有獨立PCB板和電感線圈。
二級EMI濾波電路通常在電源的主PCB板上，由電感線圈和電容等元器件組成。
某劣質電源上的二級EMI濾波電路唱了“空城計”
不過低端電源往往只有一級EMI濾波電路，稍好一點的電源都應該具有完整的一、二級EMI濾波電路。
PFC電路
PFC電路分為被動式和主動式兩種，現在大部分電源都是采用的主動式PFC。
被動式PFC均采用這種“大個頭”的電感
主動式PFC的電感線圈往往位于高壓濾波電容的前方
被動式PFC的功率因數普遍在0.7左右，主動式PFC的功率因數則高達0.9以上，明顯優于被動式PFC。兩者的分辨也相當容易。
高壓濾波電容
哪些是高壓濾波電容?很簡單，電源里面最高、最大的電容即是(1～2顆)。比較電容時，原則上只能與同類型的電源相比，因為在相同功率下，被動式PFC電源所需的電容容量比主動式要大。在同級比較時，我們可以看到高壓濾波電容的容量、耐壓值和耐溫值，理論上這三項數值越大越好。
電源采用主動式PFC，因此使用容量為330μF的高壓濾波電容就能滿足需求。該電容的耐壓值為400V，耐溫值為85℃。
展開 REASUNOS瑞森半導體碳化硅二極管在大功率電源上的應用
五、推薦選型表
大功率電源PFC線路上主推碳化硅二極管(SiC SBD)
推薦如下產品選型表：
電源內部“一目了然”
2、PFC電路
PFC電路分為被動式和主動式兩種，現在大部分電源都是采用的主動式PFC。
被動式PFC均采用這種“大個頭”的電感
主動式PFC的電感線圈往往位于高壓濾波電容的前方
被動式PFC的功率因數普遍在0.7左右，主動式PFC的功率因數則高達0.9以上，明顯優于被動式PFC。
兩者的分辨也相當容易。
3、高壓濾波電容
哪些是高壓濾波電容?很簡單，電源里面最高、最大的電容即是(1～2顆)。
比較電容時，原則上只能與同類型的電源相比，因為在相同功率下，被動式PFC電源所需的電容容量比主動式要大。
在同級比較時，我們可以看到高壓濾波電容的容量、耐壓值和耐溫值，理論上這三項數值越大越好。
電源采用主動式PFC，因此使用容量為330μF的高壓濾波電容就能滿足需求。
該電容的耐壓值為400V，耐溫值為85℃。
展開 智芯文庫 | SiC產業鏈中外延技術分析
在應用上，分為低壓、中壓和高壓領域
在低壓領域：主要是針對一些消費電子，比如說PFC、電源；舉例子：小米和華為推出來快速充電器，所采用的器件就是氮化鎵器件。
在中壓領域：主要是汽車電子和3300V以上的軌道交通和電網系統。舉例子：特斯拉是使用碳化硅器件最早的一個汽車制造商，使用的型號是model3。
在中低壓領域，碳化硅和氮化鎵為競爭關系，更傾向于氮化鎵。在中低壓碳化硅已經有非常成熟的二極管和MOSFET產品在市場當中推廣應用。
在高壓領域：碳化硅有著獨一無二的優勢。但迄今為止，在高壓領域現在還沒有一個成熟的產品的推出，全球都在處于研發的階段。
電動車是碳化硅的最佳應用場景
豐田的電驅動模塊（電動車的核心部件），碳化硅的器件比硅基IGBT 的體積縮小了50%甚至更多，同時能量密度也比硅基IGBT 高很多。這也是很多廠商傾向于使用碳化硅的原因，可以優化零部件在車上的布置，節省更多的空間。
特斯拉Model 3 電驅動模塊：采用24 顆意法半導體碳化硅器件，豐田也計劃2020年推出搭載碳化硅器件的電動車，豐田作為日系廠商較為傾向于日系的供應商，目前是三菱或富士在爭取這些業務和豐田開展合作。
| 來源：GaN世界
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展開 資訊 | 碳化硅產業鏈條核心：外延技術
在應用上，分為低壓、中壓和高壓領域
在低壓領域：主要是針對一些消費電子，比如說PFC、電源；舉例子：小米和華為推出來快速充電器，所采用的器件就是氮化鎵器件。
在中壓領域：主要是汽車電子和3300V以上的軌道交通和電網系統。舉例子：特斯拉是使用碳化硅器件最早的一個汽車制造商，使用的型號是model3。
在中低壓領域，碳化硅和氮化鎵為競爭關系，更傾向于氮化鎵。在中低壓碳化硅已經有非常成熟的二極管和MOSFET產品在市場當中推廣應用。
在高壓領域：碳化硅有著獨一無二的優勢。但迄今為止，在高壓領域現在還沒有一個成熟的產品的推出，全球都在處于研發的階段。
電動車是碳化硅的最佳應用場景
豐田的電驅動模塊（電動車的核心部件），碳化硅的器件比硅基IGBT 的體積縮小了50%甚至更多，同時能量密度也比硅基IGBT 高很多。這也是很多廠商傾向于使用碳化硅的原因，可以優化零部件在車上的布置，節省更多的空間。
特斯拉Model 3 電驅動模塊：采用24 顆意法半導體碳化硅器件，豐田也計劃2020年推出搭載碳化硅器件的電動車，豐田作為日系廠商較為傾向于日系的供應商，目前是三菱或富士在爭取這些業務和豐田開展合作。
來源：IN SEMI
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在應用上，分為低壓、中壓和高壓領域
在低壓領域：主要是針對一些消費電子，比如說PFC、電源；舉例子：小米和華為推出來快速充電器，所采用的器件就是氮化鎵器件。
在中壓領域：主要是汽車電子和3300V以上的軌道交通和電網系統。舉例子：特斯拉是使用碳化硅器件最早的一個汽車制造商，使用的型號是model3。
在中低壓領域，碳化硅和氮化鎵為競爭關系，更傾向于氮化鎵。在中低壓碳化硅已經有非常成熟的二極管和MOSFET產品在市場當中推廣應用。
在高壓領域：碳化硅有著獨一無二的優勢。但迄今為止，在高壓領域現在還沒有一個成熟的產品的推出，全球都在處于研發的階段。
電動車是碳化硅的最佳應用場景
豐田的電驅動模塊（電動車的核心部件），碳化硅的器件比硅基IGBT 的體積縮小了50%甚至更多，同時能量密度也比硅基IGBT 高很多。這也是很多廠商傾向于使用碳化硅的原因，可以優化零部件在車上的布置，節省更多的空間。
特斯拉Model 3 電驅動模塊：采用24 顆意法半導體碳化硅器件，豐田也計劃2020年推出搭載碳化硅器件的電動車，豐田作為日系廠商較為傾向于日系的供應商，目前是三菱或富士在爭取這些業務和豐田開展合作。
來源：IN SEMI
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在應用上，分為低壓、中壓和高壓領域
在低壓領域：主要是針對一些消費電子，比如說PFC、電源；舉例子：小米和華為推出來快速充電器，所采用的器件就是氮化鎵器件。
在中壓領域：主要是汽車電子和3300V以上的軌道交通和電網系統。舉例子：特斯拉是使用碳化硅器件最早的一個汽車制造商，使用的型號是model3。
在中低壓領域，碳化硅和氮化鎵為競爭關系，更傾向于氮化鎵。在中低壓碳化硅已經有非常成熟的二極管和MOSFET產品在市場當中推廣應用。
在高壓領域：碳化硅有著獨一無二的優勢。但迄今為止，在高壓領域現在還沒有一個成熟的產品的推出，全球都在處于研發的階段。
電動車是碳化硅的最佳應用場景
豐田的電驅動模塊（電動車的核心部件），碳化硅的器件比硅基IGBT 的體積縮小了50%甚至更多，同時能量密度也比硅基IGBT 高很多。這也是很多廠商傾向于使用碳化硅的原因，可以優化零部件在車上的布置，節省更多的空間。
特斯拉Model 3 電驅動模塊：采用24 顆意法半導體碳化硅器件，豐田也計劃2020年推出搭載碳化硅器件的電動車，豐田作為日系廠商較為傾向于日系的供應商，目前是三菱或富士在爭取這些業務和豐田開展合作。
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碳化硅產業鏈條核心：外延技術
在應用上，分為低壓、中壓和高壓領域
在低壓領域：主要是針對一些消費電子，比如說PFC、電源；舉例子：小米和華為推出來快速充電器，所采用的器件就是氮化鎵器件。
在中壓領域：主要是汽車電子和3300V以上的軌道交通和電網系統。舉例子：特斯拉是使用碳化硅器件最早的一個汽車制造商，使用的型號是model3。
在中低壓領域，碳化硅和氮化鎵為競爭關系，更傾向于氮化鎵。在中低壓碳化硅已經有非常成熟的二極管和MOSFET產品在市場當中推廣應用。
在高壓領域：碳化硅有著獨一無二的優勢。但迄今為止，在高壓領域現在還沒有一個成熟的產品的推出，全球都在處于研發的階段。
電動車是碳化硅的最佳應用場景
豐田的電驅動模塊（電動車的核心部件），碳化硅的器件比硅基IGBT 的體積縮小了50%甚至更多，同時能量密度也比硅基IGBT 高很多。這也是很多廠商傾向于使用碳化硅的原因，可以優化零部件在車上的布置，節省更多的空間。
特斯拉Model 3 電驅動模塊：采用24 顆意法半導體碳化硅器件，豐田也計劃2020年推出搭載碳化硅器件的電動車，豐田作為日系廠商較為傾向于日系的供應商，目前是三菱或富士在爭取這些業務和豐田開展合作。
展開 GaN功率芯片走向成熟，納微GaNSense開啟智能集成時代
①傳統的Si器件參數不夠優異，開關速率、開關頻率都受到極大的限制，通常基于Si器件的電源系統設置都是在(60~100)kHz的開關頻率范圍，導致的結果是：因為開關頻率較低，它的儲能元件，相對電感電容用的尺寸比較大，電源的功率密度會相對較低，業界通常的功率密度小于0.5 W/cc。
②分立式GaN因為受限于驅動的線路的復雜性，如果沒有把驅動集成到功率器件里，受限于外部器件的布局、布線參數的影響，開關頻率沒有發揮到GaN本來發揮到的高度。所以，對比于普通的Si器件大概只有二三倍開關頻率的提升，可想而知功率密度的提升也是比較有限的。相比于傳統的電源適配器或電源解決方案，盡管友商或者同行可以設計出較高的功率密度，但是遠沒達到1W/cc的數字。而納微的功率GaN器件由于集成了控制、驅動和保護，由于不依賴于外部集成參數的影響，開關頻率可以充分釋放。例如在電源適配器方面，目前納微主流的開關頻率在300、400 kHz，模塊電源方面已有客戶設計到了MHz。目前很多納微的客戶方案已遠遠大于1W/cc。
納微的主流產品系列是GaNFastTM系列，是把驅動控制和基本保護集成在功率器件里。GaNSenseTM技術在GaNFastTM的基礎上又做了性能的提升，包括無損的電流采樣，待機功耗節省，還包括更多保護功能的集成（如下圖）。
04
GaNSenseTM的3個應用場景
1） 目前快充最火爆的QR Flyback的應用場景，可以代替掉原邊的主管和采樣電阻。
2） 升壓PFC功能的電源。
展開 GaN功率芯片走向成熟，納微GaNSense開啟智能集成時代
①傳統的Si器件參數不夠優異，開關速率、開關頻率都受到極大的限制，通常基于Si器件的電源系統設置都是在(60~100)kHz的開關頻率范圍，導致的結果是：因為開關頻率較低，它的儲能元件，相對電感電容用的尺寸比較大，電源的功率密度會相對較低，業界通常的功率密度小于0.5 W/cc。
②分立式GaN因為受限于驅動的線路的復雜性，如果沒有把驅動集成到功率器件里，受限于外部器件的布局、布線參數的影響，開關頻率沒有發揮到GaN本來發揮到的高度。所以，對比于普通的Si器件大概只有二三倍開關頻率的提升，可想而知功率密度的提升也是比較有限的。相比于傳統的電源適配器或電源解決方案，盡管友商或者同行可以設計出較高的功率密度，但是遠沒達到1W/cc的數字。而納微的功率GaN器件由于集成了控制、驅動和保護，由于不依賴于外部集成參數的影響，開關頻率可以充分釋放。例如在電源適配器方面，目前納微主流的開關頻率在300、400 kHz，模塊電源方面已有客戶設計到了MHz。目前很多納微的客戶方案已遠遠大于1W/cc。
納微的主流產品系列是GaNFastTM系列，是把驅動控制和基本保護集成在功率器件里。GaNSenseTM技術在GaNFastTM的基礎上又做了性能的提升，包括無損的電流采樣，待機功耗節省，還包括更多保護功能的集成（如下圖）。
04
GaNSenseTM的3個應用場景
1） 目前快充最火爆的QR Flyback的應用場景，可以代替掉原邊的主管和采樣電阻。
2） 升壓PFC功能的電源。
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