在快充技术领域，USB-IF 协会于 2021 年 5 月份重磅发布了 USB PD3.1 快充标准，这一标准的推出犹如一颗璀璨的新星，照亮了快充技术发展的新征程。在功率方面，它展现出了强大的性能，最高支持高达 240W 的充电功率，此等功率足以满足众多高能耗电子设备的快速充电需求，为用户带来了前所未有的充电体验。不仅如此，USB PD3.1 快充还新增了 28V、36V、48V 五组固定电压，这无疑进一步拓展了快充技术的应用范围，使得其能够在更多不同类型的设备上发挥作用，从智能手机到平板电脑，再到笔记本电脑等，都能受益于这一更为广泛的电压适配能力。
然而，在大功率充电器的设计与制造中，存在着一些技术难题需要攻克。为了实现宽电压输入，充电器通常都会采用较大容量的初级滤波电容。但这种大容量的滤波电容却带来了两个非常明显的痛点。
首先，从体积方面来看，为了照顾低压输入而采用较大的电容容量，会使得电容在充电器中占据相当大的一部分空间。这无疑会导致充电器整体体积增大，进而给用户的携带带来不便。在如今这个追求便捷性的时代，人们希望充电器能够小巧轻便，易于携带，而过大的体积显然不符合这一需求。
其次，从对电网的影响角度分析，大容量的电容在交流电通过整流桥为其充电时，会呈现容性负载的特性，从而产生很大的冲击电流。这种冲击电流就像一股不稳定的洪流，会对电网造成污染和干扰，不仅可能影响其他电器设备的正常运行，还可能对电网的稳定性和安全性产生潜在威胁。
所以，出于对充电器体积和电网干扰的综合考量，必须寻找有效的解决方案来减小充电器中初级滤波电解电容的容量。而幸运的是，现代电子技术为我们提供了一种可行的方法，那就是使用升压式 PFC（功率因数校正）电路。
首先什么是PFC
PFC 是一种在电力电子领域中非常重要的技术，它的主要作用是提高功率因数，减少谐波污染，同时也能对电路中的电压进行有效调节。在这种情况下，我们可以通过升压式 PFC 电路，将整流后的电压升压到 380V 左右，然后用这个升高后的电压来给开关电源初级供电。当电压升压到 380V 为开关电源供电时，一方面，它巧妙地起到了减小冗余初级滤波电解电容容量的作用，使得充电器在保证性能的前提下，能够更加紧凑小巧，满足用户对便携性的需求；另一方面，它还成功避免了大容量电解电容充电时对电网造成的干扰，保障了电网的稳定运行和其他电器设备的正常工作环境，实现了充电器性能与电网兼容性的双赢局面。
什么是PFC芯片
功率因数校正（PFC）芯片是一种在电源系统中用于提升电能利用效率的电子组件。它通过改善功率因数，即有效功率与视在功率的比值，从而减少能量损耗并提升电能传输效率。在电子设备和电源系统中，由于非纯阻性负载如电感、电容的存在，会导致电流和电压之间的相位差，进而影响功率因数。PFC芯片通过调整输入电流波形，使其与输入电压波形尽可能同相，实现功率因数的优化。
PFC芯片的应用范围非常广泛，包括电源适配器、LED照明、家电、工业设备等电力电子设备中。随着节能减排、能效标准提高、电力质量要求提升，PFC芯片市场保持稳定增长。目前市场上的PFC芯片技术成熟，产品种类丰富，包括升压式PFC、降压式PFC、交错并联PFC等不同类型，满足不同应用场合的需求。
在技术发展方面，PFC芯片正朝着高效率与高功率密度、智能化与数字化、标准化与模块化、绿色化与环保化等方向发展。这些趋势将推动PFC芯片市场在技术进步、市场需求变化、政策导向等影响下实现更高效、更智能、更环保的电力系统。
此外，PFC芯片的市场需求和应用场景也在不断扩展。例如，在大功率充电器中，为了减小充电器体积和避免对电网造成干扰，PFC电路被广泛应用。通过升压电路提高电容上的电压，减小电容的容量，同时提高功率因数，这样的设计在小体积大功率的充电器中越来越受到青睐。
PI的PFC芯片产品
自1998年问世以来，Power Integrations的EcoSmart节能技术已节省了数十亿美元的能耗，避免了数以百万吨的碳排放。由于Power Integrations的产品对环境保护的作用，Power Integrations的股票已被归入到由Cleantech Group LLC及Clean Edge赞助的环保技术股票指数下。
Power Integrations的PFS7628C属于其SCALE系列的功率因数校正（PFC）控制器。SCALE系列是Power Integrations公司推出的高性能电子元器件产品线，专为高压电源管理及控制领域设计。这些产品广泛应用于移动设备、家电、智能电表、LED照明以及工业应用等众多电子产品中，能够设计出小巧紧凑且高能效的AC-DC电源。
PFS7628C是一款集成了600V开关管的PFC芯片，它在宽负载情况下能够提供高功率因数和高效率，集成600V MOSFET和二极管，可在宽负载情况下提供高功率因数和高效率，内置完善的保护功能。可提供稳定，高效的功率因数补偿，输出功率为110W。这款芯片能够提供稳定且高效的功率因数补偿，适用于需要高功率因数和高效率的AC-DC电源转换应用，如PC、高功率适配器、打印机、高功率LED照明、液晶电视、工业和家用电器、视频游戏机以及通用PFC转换器等。
此外，PFS7628C的一些关键特性包括：
高效率和功率因数：在10%至100%负载范围内效率超过95%，并且在230VAC下无负载消耗小于60mW。数字线峰值检测：即使在UPS或发电机导致的扭曲输入电压下，也能保持稳健的性能。数字功率因数增强器：补偿EMI滤波器和桥式整流器引起的失真。扩展频谱技术：超过60kHz的窗口简化了EMI滤波。保护功能：包括欠压锁定（UVLO）、过压（UV）、过温（OTP）、输入/输出过电压保护、输入/输出欠压保护、周期性电流限制和过载保护等。
这款高效能的功率因数校正（PFC）控制器，专为AC-DC电源转换应用而设计。以下是PFS7628C的一些关键特性和参数：
高效率和功率因数：PFS7628C在负载范围内提供高效率和功率因数，从10%负载到100%负载的效率超过95%，并且在230VAC下无负载消耗小于60mW。
宽电源电压范围：该芯片适用于10.2V至15V的电源电压输入。
开关频率：PFS7628C的开关频率范围为22kHz至123kHz，这有助于设计灵活的电源解决方案。
工作温度范围：PFS7628C能够在-40℃至+150℃的温度范围内工作，这表明它适用于广泛的应用场景，包括那些需要在极端温度下运行的设备。
保护功能：该芯片具备多种保护功能，包括欠压锁定（UVLO）、过压（UV）、过温（OTP）、输入/输出过电压保护、输入/输出欠压保护、周期性电流限制和过载保护。
数字功率因数增强器：PFS7628C内置数字功率因数增强器，可以补偿EMI滤波器和桥式整流器引起的失真，确保即使在输入电压受到UPS或发电机影响时也能保持稳定的性能。
可编程的Power Good（PG）信号：PFS7628C提供可编程的PG信号，有助于系统设计中的电源管理。
封装类型：PFS7628C采用InSOP-24B封装，尺寸为9.40 x 10.80mm，适合表面贴装技术（SMT）。
应用领域：PFS7628C适用于多种应用，包括个人电脑、高功率适配器、打印机、高功率LED照明、液晶电视、工业和家用电器、视频游戏机以及通用PFC转换器等。
环保特性：Power Integrations的产品旨在满足对能效解决方案的日益增长的需求，帮助减少碳排放，保护环境。
PFS7628C是一款高性能的PFC控制器，适用于需要高功率因数和高效率的AC-DC电源转换应用。它的多功能性和可靠性使其成为许多现代电源设计的理想选择。
