7、手把手教你入门设计半桥LLC开关电源设计，初识TEA2017AAT芯片 PFC部分

PFC 控制部分概述

在TEA2017系统中，功率因数校正（PFC）始终处于激活状态。当系统启动时，PFC会首先启动。当输出电容电压接近其设计值后，LLC电路才会启动。

另外TEA2017 PFC控制芯片有一个非常特殊的点，就是考虑到常见AC/DC电源EMI电路会引入X电容和$\pi$型滤波器，这些电容会使得输入电压和电流产生一定的相位差，从而使得THD值变差，所以芯片可以设置一定的相位补偿来抵消（PFC开通延时补偿电流的超前相位）

另外TEA2017 PFC可以配置为DCM,QR模式，DCM,QR，CCM模式和CCM模式，3种电感工作模式。方便应对不同的设计目标，使得其能更好的应对100-600W功率段PFC电感的设计。这里需要注意TEA2017在DCM模式下其功率因数校正控制方式和其他DCM PFC控制芯片有一点不一样，市面上240W以下PFC 一般时采用固定导通时间的控制模式，这种模式时半个正正弦波周期内电压低，PWM频率高，电压高，PWM频率低。而TEA2017是电压低，频率低，电压高，PWM频率高

TEA2017同时可以配置PFC抖频参数来提高EMI部分的性能。

PFC 工作频率

当 PFC 开始开关时，所需电流最初较低，PFC 开关频率处于最低水平，当所需的 PFC 电流增加时，开关频率也会增加，直到达到其最高大值。这点工作方式和固定导通时间运行的PFC不一样。TEA2017的控制方式为平均电流控制方式。
在每个开关周期，芯片都会计算 PFC 导通时间，使其平均电流符合所需的 PFC 电流，并且其频率与上述频率曲线一致。这样，系统在低负载时达到最大效率，同时在较高负载时将纹波保持在最小值。另外芯片最高支持250KHz的开关频率，可以适用于驱动GaN功率管

这种控制方式相较于COT控制方式具有更好的THD，噪声控制效果

PFC工作模式

多模式工作模式

IC的控制为了实现在满载和市电电压范围内实现最大效率。PFC开关频率在电压相位上是变化的：在输入电压周期开始时，所需的PFC电流较低，并且PFC开关频率处于最低水平。然后，PFC切换到DCM模式。当所需的PFC电流向输入电压中心增加时，PFC开关频率也会增加，系统会自动进入CCM模式。

单个PWM周期内DCM、QR还是CCM模式由控制回路决定，取决于电压的相位、PFC电流和PFC最小/最大开关频率设置。芯片会根据输出电压的相位计算对于的平均电流，在由所需的平均电流值和用户设定的频率限定来调整Ton时间，从而确定是哪种工作模式满足系统要求。

此外，在DCM和QR循环期间，PFC mosfet总是在mosfet漏极电压振铃的谷值中接通。

DCM/QR 工作模式

当选择DCM/QR模式操作时，运行模式和多模式操作（DCM/QR/CCM）相同。只是在前一次次级脉冲结束（变压器必须去磁化）并且PFC MOSFET上的电压达到最小值时，PFC MOSFET才会开启。为了检测变压器去磁化和PFC MOSFET开关上的最小电压，控制IC持续监控PFC MOSFET两端的电压和通过PFC电路的电流。因此，PFC开关频率可能会降至低于设定的最小频率。

固定开关频率模式

该模式下，开关工作于DCM和CCM。频率固定，可在55kHz至200kHz之间选择。需注意，由于PFC谷检测，实际频率可能与所选值存在偏差。

对于多模式可以更好的应用于宽电压输入应用，兼顾高压段的效率，同时可以最小化低压段所需的电感体积。

PFC采样电阻的取值

确定采样电阻前需要先确定做大输出功率，最小输入电压和PFC工作模式3个前提条件

求最大输入峰值电流Ipk

首先在最小输入电压时的最大输入电流值
$$I_{pk}=\frac{P_o}{V_{inmin}}\times \sqrt{2}$$

设定电感电流纹波率。

对于DCM/QR模式，电感电流始终会降为零，其峰值为平均值的2倍。
故得Scaler值
$$Scaler=I^{}$$