本文介绍一个新型转移工作模式功率因数校正(pfc)预稳压器控制器ic，新ic基于一个标准的tm pfc(转移式功率因数校正器)内核，通过增加几个无源器件新增多个辅助功能，而这些功能通常需要增加复杂电路才能实现。本文对这些功能进行了详细的介绍，并辅以大量的实例加说明。

    有源功率因数校正是今天的开关电源(smps)应用中的一种常见功能，特别是用于抑制公共供电系统中的谐波电流的稳压应用，例如欧洲的en61000-3-2和日本的eida-miti标准。

    图1：双级有源式功率因数校正

    开关电源的典型框图。图中标出部分是

    两个控制级的互动过程。

    有源功率因数校正smps的最典型结构是由两个串联级组成：第一级是一个pfc预稳压器，实际上它是一个升压转换器，负责调整交流电源电压，然后形成一个稳压的中间直流总线；第二级则是一个串联的直流-直流转换器，中间直流总线为其供电，输出形成开关电源输出轨，还可以提供安全标准要求的隔离功能。图1所示是带有交流直流适配器的一种特殊情况，串联的直流-直流转换级是一个单输出的逆向转换器。

    电路中每一级都由一个控制器ic控制，控制器具有在指定工作条件下正确控制功率通量(power flow)所需的功能，以及某些处理异常工作条件所需的安全保护功能。不过，如图1所示，这两级控制器并不只是按顺序处理功率，而且还以某种方式“对话”，两个控制器ic之间的双向通信是一个重要功能：通断顺序、无负载和错误处理需要两级协调完成。

    因此，在大多数开关电源设计中，建立这种通信机制并让两个控制芯片能够协调工作，通常需要由电压参考电路、功率放大器和比较器(或者齐纳二极管和小信号双极晶体管，具体情况视特殊应用的需求和价值)组成的附加电路。在这个方面，市面上见到的pfc控制器ic几乎不具备任何简化这种通信任务的功能，因为它们只是为控制预稳压器设计的单级控制器。

    图2：输入电压前馈功能的内部框图

    除此之外，还有一点值得一提，即便小功率应用也对开关电源的动静态性能提出了严格的要求，例如，高端笔记本电脑的交流直流适配器要想解决散热问题就必须最大限度地提高效率，而散热问题受到“零到最大”和“最大到零”的递变负载的影响。

    出于这些考虑，意法半导体新开发出一个14引脚的转换模式(transition-mode, tm)pfc预稳压器控制芯片l6563，这个芯片专用于开关电源，基于一个标准器件的控制内核，包括典型的功能模块，如乘法器、参考电压电路、错误放大器、零电流检测器等。此外，它还有多种其它功能，这些功能可以提高预稳压器性能和安全性，简化前文提到的用于协调预稳压器和串联直流-直流转换器之间的通信操作的胶合逻辑(glue logic)电路。

    作为一个转换模式控制器，l6563适合功率高达250-300w(这个限制总是引起争议，因为它的评估主观性过高)的系统，这个器件还能配合“固定关断时间”控制器[2]，获取连续的感应电流，从而将其应用扩展到更大功率(500w以上)。因此，l6563的目标应用包括高端交流-直流适配器、atx电源、入门级服务器、等离子电视和液晶电视。

    器件概述

    l6563与l6561和l6562标准器件相比新增加了一些功能，这些功能基本上可以分为三部分：

    1. 增强pfc预稳压器性能的功能(电压前馈、跟踪升压、感应电流前缘消隐)；

    2. 增强预稳压器安全性的功能(反馈故障检测、电感器饱和检测、欠压保护)；

    图3：跟踪升压功能内部框图。

    3. 内务管理功能：用于改进预稳压器与串联直流-直流转换器之间的互动性能(开关遥控、pwm控制器闭锁和非闭锁抑制)。

    下面的章节将详细讨论这些功能，并通过对比新ic与采用上文提到的标准器件制造的分立控制器，加强读者对新ic的简化电路和降低成本的优点的理解。

    在开始讨论之前，