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MPS芯源系統(tǒng)近日推出新一代高壓離線電源解決方案——HF1070。該器件是一款高度集成的連續(xù)導(dǎo)通模式（CCM）/準(zhǔn)諧振（QR）反激式穩(wěn)壓控制器，內(nèi)置1700V SiC功率器件，支持高達(dá)1080V直流輸入，為三相智能電表、工業(yè)變頻器、AI服務(wù)器輔助電源等高壓隔離電源應(yīng)用提供了高效率、高可靠性的單芯片解決方案。

隨著AI數(shù)據(jù)中心、工業(yè)自動化及新能源基礎(chǔ)設(shè)施持續(xù)向更高功率密度和更高系統(tǒng)效率演進(jìn)，高壓直流母線架構(gòu)正在加速普及。從800V HVDC AI服務(wù)器供電架構(gòu)，到工業(yè)變頻器和三相智能電表等高壓應(yīng)用場景，輔助電源不僅需要承受更高輸入電壓，還需要在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高效率、更低損耗以及更高可靠性。傳統(tǒng)高壓輔助電源方案通常需要多顆高壓器件配合實(shí)現(xiàn)，不僅設(shè)計(jì)復(fù)雜，而且在寬輸入電壓范圍下難以兼顧效率、可靠性與系統(tǒng)成本。

針對這一市場需求，HF1070將1700V SiC器件與高性能控制器集成于單芯片中，可覆蓋DC 30V至1080V超寬輸入范圍，并靈活支持AC和DC輸入架構(gòu)設(shè)計(jì)，幫助工程師簡化高壓輔助電源開發(fā)流程，提升系統(tǒng)可靠性并縮短設(shè)計(jì)周期。

HF1070 典型應(yīng)用原理圖

支持寬范圍高壓輸入，適應(yīng)多種隔離電源應(yīng)用需求

隨著系統(tǒng)母線電壓持續(xù)提升，輔助電源對于輸入電壓范圍和耐壓能力提出了更高要求。傳統(tǒng)方案往往需要針對不同輸入平臺進(jìn)行適配，不僅增加開發(fā)工作量，也限制了設(shè)計(jì)靈活性。

HF1070支持DC 30V至1080V超寬輸入電壓范圍，可靈活適配交流和直流輸入系統(tǒng)，滿足從工業(yè)控制到AI數(shù)據(jù)中心輔電等不同應(yīng)用場景需求。憑借內(nèi)置1700V SiC器件和1200V高壓啟動電路，工程師能夠在更高母線電壓系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)可靠的隔離電源設(shè)計(jì)，并獲得更大的系統(tǒng)設(shè)計(jì)余量。

創(chuàng)新QR控制架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高效率與低噪聲設(shè)計(jì)

對于高壓輔助電源而言，效率直接影響系統(tǒng)功耗、溫升以及長期運(yùn)行可靠性。與此同時，傳統(tǒng)準(zhǔn)諧振反激方案在輕載和動態(tài)工況下還可能出現(xiàn)音頻噪聲，對終端設(shè)備體驗(yàn)產(chǎn)生影響。HF1070采用連續(xù)導(dǎo)通模式（CCM）與準(zhǔn)諧振（QR）相結(jié)合的控制架構(gòu)。在低壓模式下支持CCM/QR控制，以兼顧動態(tài)響應(yīng)與轉(zhuǎn)換效率；進(jìn)入高壓模式后則自動切換至QR控制，通過谷底開通降低開關(guān)損耗，從而提升整體效率表現(xiàn)。

與傳統(tǒng)準(zhǔn)諧振反激控制器相比，HF1070通過降頻技術(shù)可在整個負(fù)載范圍內(nèi)保持高效率。同時，器件采用特有的谷底鎖定（Valley Lock）技術(shù)，可有效抑制谷底跳變，從而避免音頻噪聲問題。

傳統(tǒng)CCM控制模式與QR控制模式對比圖

此外，當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入高壓工作模式后，HF1070將關(guān)閉CCM控制，以防止啟動或輸出短路期間因電流累積帶來的器件應(yīng)力問題，進(jìn)一步提升系統(tǒng)可靠性。更高的轉(zhuǎn)換效率意味著更低的系統(tǒng)溫升和更小的散熱需求，有助于實(shí)現(xiàn)更緊湊的高功率密度電源設(shè)計(jì)。

全集成方案減少外圍器件，簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在高壓輔助電源設(shè)計(jì)中，外圍器件數(shù)量不僅影響系統(tǒng)成本，也直接關(guān)系到開發(fā)周期和可靠性。HF1070采用SOIC14-9L封裝，并將1700V SiC器件、高壓啟動電路以及控制功能集成于單芯片中，可顯著減少外圍器件數(shù)量，降低系統(tǒng)復(fù)雜度。相比傳統(tǒng)分立方案，工程師能夠更快速地完成電源設(shè)計(jì)與調(diào)試，同時有效縮減PCB面積，為空間受限的應(yīng)用提供更高的設(shè)計(jì)靈活性。更高的集成度還有助于降低系統(tǒng)級故障風(fēng)險(xiǎn)，提高產(chǎn)品一致性，并縮短產(chǎn)品上市時間。

HF1070 封裝參考圖

豐富保護(hù)功能，提升系統(tǒng)運(yùn)行可靠性

對于高壓工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用而言，電源可靠性往往與系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行直接相關(guān)。HF1070集成了完善的保護(hù)功能，包括原邊采樣輸出過壓保護(hù)（ZCD OVP）、原邊采樣輸出欠壓保護(hù)（ZCD UVP）、VCC過壓保護(hù)（VCC OVP）、輸出過載保護(hù)（OLP）、短路保護(hù)（SCP）、輸入過壓及欠壓保護(hù)（B/I、B/O和OVP）、電流采樣電阻開路及短路保護(hù)、過溫保護(hù)（OTP）以及VCC欠壓鎖定（UVLO）等。通過將多重保護(hù)功能集成于單芯片內(nèi)，HF1070能夠幫助工程師快速構(gòu)建高可靠性輔助電源方案，提高系統(tǒng)在異常工況下的安全性和穩(wěn)定性，為工業(yè)和數(shù)據(jù)中心等關(guān)鍵應(yīng)用提供了可靠保障。

HF1070產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)概覽

• 內(nèi)置 1700V SiC 器件
• 最大開關(guān)頻率限制
• HF1070-1A：工作頻率上限為 48kHz；HF1070-2A：工作頻率上限為 65kH
• 低壓模式下支持 CCM / QR 控制，高壓模式下為 QR 控制
• 特有QR控制技術(shù)，可消除音頻噪聲
• 支持降頻和打嗝模式
• 內(nèi)置 1200V 高壓啟動電路
• 超低啟動電流
• 峰值電流模式控制
• 內(nèi)置輸入線性補(bǔ)償功能
• 寬 VCC 工作范圍
• 通過 ADJ 引腳實(shí)現(xiàn)外部使能 / 關(guān)斷功能
• VCC 欠壓鎖定(UVLO)保護(hù)、VCC 過壓保護(hù) (VCC OVP)、原邊采樣輸出過壓保護(hù)(ZCD OVP)、原邊采樣輸出欠壓保護(hù)(ZCD UVP)、過載保護(hù)(OLP)、可調(diào)節(jié)輸入過欠壓保護(hù)(B/I 、B/O和OVP)、短路保護(hù)(SCP)、電流采樣短路保護(hù)(SSP)、電流采樣開路保護(hù)和過溫保護(hù)(OTP)
• 采用 SOIC14-9L 封裝