会社ブログについて MPS HR1211GY マルチモードPFCおよび電流モードLLCコントローラ（プログラム可能な可聴ノイズ低減制御付き）

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. は、MPS の「VII. 」マルチモード PFC および電流モード LLC コントローラーの供給とリサイクルを行っており、プログラム可能な可聴ノイズ抑制制御を特徴としています。

I. VII. 製品概要

HR1211GY (HR1211GY-0001-Z) は、MPS (CoreSource Systems) が発売したデジタル統合型 PFC+LLC 共振コントローラーで、65W から 300W の高出力オフラインスイッチング電源向けに特別に設計されています。このチップは、フロントエンドのマルチモード力率改善 (PFC) 回路と、バックエンドの電流モード LLC 共振コントローラーを統合しています。革新的なプログラム可能な音響ノイズ抑制制御システムを特徴としています。内蔵のデジタルコアと UART パラメータ設定インターフェイスを活用し、全負荷範囲で高効率と優れた力率を実現しながら、アダプター、ディスプレイ電源、産業用電源に共通するトランスとインダクターの音響ノイズの問題に対処します。高出力 PD 急速充電、オールインワン電源、LED ドライバー、産業用エネルギー貯蔵電源の最適な制御ソリューションです。

従来の С аналоговый PFC+LLC ソリューションはハードウェアパラメータが固定されているため、軽負荷バーストモードでの可聴ノイズが発生しやすくなっています。対照的に、VII. はハイブリッドデジタルアナログアーキテクチャを採用しており、周辺コンポーネントを変更することなく、PFC ステージと LLC ステージの動作モード、周波数範囲、バーストタイミングをソフトウェアで柔軟に調整できます。これにより、人間の耳に敏感な 200 Hz から 2 kHz の周波数帯域を正確に回避し、ノイズと効率のバランスの取れた最適化を実現します。

II. VII.

のコアアーキテクチャと動作原理

1. PFC ステージ: ハイブリッド CCM/DCM マルチモードデジタル平均電流制御

PFC は特許取得済みのデジタル平均電流制御を採用しており、CCM (連続導通モード) と DCM (不連続導通モード) の自動切り替えをサポートしています。

重負荷条件 (CCM): MOSFET のピーク電流を低減し、電力出力範囲を広げ、厳しい高調波および力率仕様を満たし、IEC 61000-3-2 に容易に準拠します。

中負荷条件 (CCM/DCM ハイブリッド): スイッチング損失と導通損失のバランスを取ります。

軽負荷/スタンバイ条件 (DCM + 設定可能なデジタルソフトバースト): 可聴ノイズ抑制戦略と組み合わせて、インダクターの磁歪によるうなり音を最小限に抑えるために、スイッチング周波数を制御可能に低減します。

内蔵の 4 ビットプログラム可能なスロープ補償は、サブハーモニック発振を効果的に抑制し、システムループ安定性を向上させます。

2. LLC ステージ: 電流モード共振制御 (定常状態 / 周波数ホッピング / バースト — 3 つのモード)

従来の電圧モード LLC とは異なり、HR1211GY は電流モード制御を採用しており、より高速なループ応答と強力な負荷過渡安定性を提供し、3 つの動作モード間の適応的な切り替えをサポートします。

定常状態連続モード: 中〜重負荷範囲で連続スイッチングを維持し、共振キャビティでの安定した ZVS を確保します。

スキップモード: 中〜軽負荷の場合、スイッチングサイクルを断続的にスキップして損失を低減します。

デジタル周波数制御バーストモード: 極低負荷またはスタンバイの場合。プログラム可能な聴覚ノイズ抑制のコアメカニズムとして機能します。

チップは、アダプティブデッドタイム調整 (ADTA) および容量性モード保護 (CMP) を統合しており、動作全体で一次側 MOSFET のゼロ電圧スイッチング (ZVS) を保証し、容量性動作中のハードスイッチングによる損失の増加とノイズの増幅を防ぎます。

III. プログラム可能な聴覚ノイズ抑制制御VII. 1. バーストモード周波数のプログラム可能な上限と下限

バースト開始/停止周波数範囲をカスタマイズして、人間の聴覚に敏感な 200 Hz〜2 kHz の範囲からバースト動作周波数をシフトさせます。最大/最小バースト周波数とバーストヒステリシスしきい値を設定します。

2. デジタルソフトスイッチングバーストタイミング

バーストパルスの段階的なアクティブ化/非アクティブ化をサポートし、従来のハードスイッチングによるサージ電流を排除し、インダクターからの振動励起源を低減します。

3. 2 ステージ PFC および LLC 協調ノイズリダクション戦略

UART を介して両ステージのダウンコンバージョンポイントとモード切り替えしきい値を同期して設定し、PFC と LLC が低周波数で独立して動作することによるビートノイズを防ぎます。

4. 負荷しきい値の柔軟な設定

周波数ホッピングおよびバーストモードの入出力負荷ポイントをカスタマイズすることで、設計者は磁気コンポーネントを交換することなく、トランスとインダクターの特性に基づいてノイズ性能を微調整できます。

利点の比較: アナログコントローラーのノイズリダクションソリューションは、固定ハードウェア RC パラメータにのみ依存します。HR1211GY は、研究開発、デバッグ、量産中にいつでもソフトウェアベースでノイズ性能を最適化でき、磁気コンポーネントのイテレーションサイクルを大幅に短縮します。

IV.

HR1211GYVII.

内蔵高電圧起動電流源

従来の起動抵抗器が不要になります。AC 入力電力が失われた場合、高電圧ピンは X コンデンサ放電回路として再利用され、外部放電抵抗器が不要になり、安全規制を満たし、BOM を簡素化します。

高および低サイドドライバ回路の統合

単一チップで PFC MOSFET と LLC 一次側上下ブリッジ MOSFET を直接駆動し、PCB レイアウトを簡素化します。

超低無負荷消費電力

最適化されたスタンバイ制御ロジックにより、無負荷消費電力を 100 mW 未満に低減し、EuP および CoC レベル 6 エネルギー効率基準に容易に適合します。

UART デジタル設定インターフェイス

MPS の公式 GUI ソフトウェアと組み合わせて使用する場合、このインターフェイスにより、内部レジスタの読み書きが可能になり、周波数、保護しきい値、ノイズリダクションパラメータ、モード切り替えポイントを設定できます。パラメータは、オンチップ MTP 不揮発性メモリに保存して量産できます。

V. VII. 総合的な保護メカニズム

入力低電圧ロックアウト (UVLO)、出力過電圧保護 (OVP)

独立した PFC/LLC 過電流保護 (OCP)、過負荷保護 (OPP)

オンチップ過熱保護 (OTP)、出力短絡保護 (SCP)

LLC 容量性モード保護、障害時のラッチ/自動再起動設定可能

VI. VII.

の主な電気パラメータの概要

AC 入力電圧範囲: 85 V〜265 V AC

プログラム可能な最大スイッチング周波数: 最大 250 kHz

パッケージ: SOIC-20 (HR1211GY)

制御アーキテクチャ: デジタル平均電流 PFC + 電流モード LLC

通信インターフェイス: ハードウェア UARTVII.

HR1211GY

の典型的なアプリケーションシナリオ

USB PD 3.1 100W〜240W マルチポート急速充電アダプター (GaN 電源ソリューションの最適な選択肢)

ラップトップおよびオールインワン PC の内蔵電源

大型テレビおよびモニターの電源