前言
大功率充电器中，为了宽电压输入，都会采用较大容量的初级滤波电容，但使用大容量的滤波电容有两个非常明显的痛点。第一,充电器作为电容输入型电路，其电流和电压之间的相位差会造成交换功率的损失。第二是大容量的电容，在交流电通过整流桥为电容充电时，呈现容性负载，产生很大的冲击电流，由此产生的各次谐波对电网造成污染和干扰。
在大容量电解电容之前对输入电流整形的有源功率因数校正器(APFC)可以有效解决上述两大问题。功率因素是衡量电力被有效利用的程度的一个重要技术指标，功率因素值越大，代表其电力利用率越高。常用改善功率因数的方案有如升压式PFC，即将整流后的电压升压到380V左右，来给后级变换器供电。预升压到380V，不仅有效提升了电力波被有效利用的程度，还避免了高谐波含量的非正弦输入电流。
随着USB PD3.1标准的推出，提升了充电器的最高输出功率，拓展了PD充电的使用场景。而作为大功率快充中不可或缺的一环，PFC控制器的需求也随之增长。面对不断扩大的PFC市场，PI顺势而为，推出了 HiperPFS5 PowiGaN 系列产品，满足客户对PFC电路的需求。
HiperPFS新品面世
PFS5178F是PI HiperPFS家族中的一款PFC控制器，采用PI专有的 InSOP-T28F 封装，具有良好的散热性能和高集成度，芯片内部集成 750V 氮化镓和控制器，可在宽负载情况下提供高功率因数和高效率。
PI PFS517xF（自偏置供电）和527xF系列 在10-100%负载下效率均超过98%，待机功耗小于40mW，自带X电容放电、可选的分段式升压功能及电源好(POK) 信号输出，芯片采用数字控制，内置完善的保护功能，提高了可靠性、功率因数校正和效率的表现。可以应用于USB PD快充、PC电源、LCD屏幕电源等领域。
PI 最新推出的 HiperPFS-5 系列PFC控制器IC，内部集成 750V PowiGaN 开关，在90-308Vac输入时均有优异的PFC性能，230Vac满载时拥有98.3%的效率，可在整个载范围内实现高功率因数(PF)和高效率。
HiperPFS-5 系列产品采用准谐振（QR）非连续导通模式（DCM）控制技术，在不同输出负载、输入电压和工频周期内对开关频率进行调整。QR模式的DCM控制可减低开关损耗并可使用低成本的升压二极管；并且DCM模式相较于传统的临界导通模式（CRM）升压PFC电路，升压电感尺寸减小了一半。
HiperPFS-5 系列产品控制引擎还具有功率因数增强功能（PFE），即在高压输入轻载情况下，控制引擎会对输入电流的波形进行微调，以补偿输入端EMI滤波电容及电路母线两端的去耦电容对功率因数及谐波电流造成的影响。这样可以保证即使在轻载情况下，功率因数也会高于0.96。
此外，HiperPFS-5 系列产品还集成了X电容放电功能、自供电、无损电流检测等功能，外围电路精简，仅需25颗器件即可完成PFC电路设计。对于功率高达240W的LLC拓扑结构，PFS517xF（自偏置供电）可与 HiperLCS-2 芯片组搭配使用；对于功率高达110W的反激式拓扑结构，PFS527xF 可与 InnoSwitch4-CZ 开关IC搭配使用。
充电头网总结
大功率快充技术带来的极致充电体验让用户的生活效率得以提升，但同时也对电源配件的内部设计提出了全新的需求，包括电源体积、电路架构、整机散热等等。其中在电路架构方面最明显的变化就是，大功率快充电源中多出了PFC功率因数校正部分，这也带动了相应的PFC控制器的市场需求。
PFC的加入可以减小初级电容充电对电网的影响，提升电力被有效利用的程度。PI 最新推出的 HiperPFS-5 系列产品，开创性的在PFC控制器中集成了 PowiGaN 氮化镓开关管，不仅简化了外围电路设计，同时可与PI旗下 HiperLCS-2 或 InnoSwitch4-CZ 系列产品搭配使用，降低产品开发难度。
