早在2021年，安森美半导体在PFC控制技术方面取得了进展，当时率先推出多模式（CrM/DCM/CCM）主动式PFC控制器NCP1618或NCP1655。这个500W主动式PFC初始参考设计采用了安森美半导体的多模式（CrM/DCM/CCM）主动式PFC控制器NCP1618或NCP1655，提供了实现紧凑且可靠PFC功率级所需的完整功能，并大幅减少了外部元件的数量。
时至今日，随着第三代半导体技术的不断推动，友尚推出【基于安森美半导体 NCP1618 /或 NCP1655 和 UJ4C075060K3S 的≧500W主动式PFC之效率优化方案】。
此方案的上篇部分，我们先来探讨传统多颗高压650V硅基Super Junction MOSFET进行并联操作时，通常会遇到的各种设计与性能上的痛点。
❶ 开关速度不一致，导致电流分配不均
每个MOSFET的栅极电荷（Qg）、驱动栅极电阻、寄生电容可能略有不同，导致开关速度不一致。在开启或关闭瞬间，某些MOSFET会先导通或关闭，使其承担过多电流。痛点一：部分元件过热或损坏，可靠性下降。
❷ 热阻差异造成热失配（Thermal Mismatch）
即使规格相同，不同批次的MOSFET其结面-外壳热阻或布局位置都可能不一致，导致温度分布不均匀。 痛点二：温度较高的MOSFET导通电阻RDS(on)升高，分流能力降低，形成恶性循环。
❸ 导通电阻变异导致直流电流不均匀
即使静态参数一致，在实际工作条件下（温度、电压波动），MOSFET 的 RDS(on) 仍然会有所不同，导致某些元件持续承受较大的电流。痛点三：分流不均，部分MOSFET承受超额电流。
❹ 寄生电感差异影响开关应力
PCB布线不对称、封装差异会导致MOSFET的源极、漏极路径有不同的寄生电感，影响开关瞬间的电压尖峰与振荡。痛点四：个别MOSFET容易遭受过压破坏，尤其在硬开关条件下更为明显。
❺ 驱动电路负担加重，启动不稳定
并联后总栅极电容变大（Cg_total），导致驱动器需要更大电流来快速转换MOSFET状态，否则切换速度变慢、损耗上升。痛点五：开关损耗增加，效率降低。
待续 ~【基于安森美半导体 NCP1618 /或 NCP1655和UJ4C075060K3S的≧500W主动式PFC的效率优化方案】下篇：实际改作与测试结果。
►场景应用图
►产品实体图
►展示板照片
►方案方块图
►核心技术优势
优化方案之构想
> 目标
在高功率应用中，通过SiC Cascode JFET的高速与低损特性，提升PFC功率级的效率与热性能，同时仍保持控制器架构简单、稳定。
> 拓扑
1. 经典的单相BOOST PFC拓扑
2. 输入电压：85–265VAC
3. PFC控制器（多模式）：onsemi NCP1618或NCP1655
4. 主开关元件：单颗SiC Cascode JFET（750V, 60mΩ）
5. 升压二极管：使用SiC肖特基二极管
> 提升效率的关键构想
1. 选用低RDS(on)、快切换SiC Cascode JFET：与Si MOSFET相比，SiC Cascode JFET可实现更低的导通与开关损耗。
2. 不需要优化驱动电路就能发挥SiC性能：SiC Cascode JFET不需要较高的驱动电压（±15V / 0V 或+18V / -5V）。
3. 搭配多模式PFC控制器（CrM / DCM / CCM）：NCP1618或NCP1655控制器，可在轻载时切换为CrM或DCM模式以降低损耗（多模式）。
4. 升压二极管使用SiC肖特基：SiC肖特基二极管的反向恢复电流几乎为零。
> 预期效能提升
1. 传统的Si MOSFET在导通与开关损耗方面表现中等，而改良后的SiC Cascode JFET则展现出更低的导通与开关损耗，性能更为优越。
2. 传统Si MOSFET在散热能力与功率密度表现上较为有限；相比之下，改良后的SiC Cascode JFET大幅优化了这两方面，使产品更具高度可靠性。
►方案规格
> 规格描述（优化之前的方案规格）
1. 输入电压范围= 90-265 V rms
2. 线路频率范围= 45 至 66 Hz
3. 输出功率= 500 W
4. 最小输出负载电流= 13 mA
5. 最大输出负载电流= 1300 mA
6. 效率测量负载条件（10%、20%、…）= 10 - 100 %
7. 线路/负载范围内最低效率= 94 %
8. 满载条件下线路范围内最低功率因数= 95 %
9. 保持时间（输出电压保持在 300 V 以上）>20 ms
10. 峰峰值低频输出纹波 <8 %
► 技术文档
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