隨著高亮度發光二極體(HB-LED) 全面改善光輸出、能效及成本，同時結合小巧、低壓工作及環保等眾多優勢，LED照明(也稱固態照明，SSL)正掀起一場照明革命。而在節能環保的趨勢下，LED照明自然也成為眾多規範機構所瞄準的目標。例如美國能源部“能源之星”項目的1.1版固態照明標準自2009年2月開始生效，中國的中國標準化研究院也正協同相關機構，準備在2010年發佈中國版本的LED照明能效標準。

就“能源之星”的新版固態照明標準而言，此標準的一項重要特點是要求多種住宅照明產品的功率因數最低要達到0.7，其中的一些典型產品有可攜式檯燈、櫥櫃燈及戶外走廊燈等。這類LED照明應用的功率一般在1到12 W間，屬於低功率應用。這類低功率應用最適宜的電源拓撲結構是隔離型反激拓撲結構。不利的是，現有用於設計這些電源的標準設計技術通常使得功率因數(PF)僅在0.5至0.6的範圍。本文將分析現有設計功率因數低的原因，探討改善功率因數的技術及解決方案，介紹相關設計過程及分享測試部分資料，顯示此參考設計如何輕鬆符合“能源之星”固態照明規範對住宅LED照明應用功率因數的要求。

設計背景
典型離線反激電源轉換器在開關穩壓器前面採用全波橋整流器及大電容，選擇這種配置的原因是每2個線路週期內線路功率降低，直到零，然後上升至下一個峰值。大電容作為儲能元件，填補相應所缺失的功率，為開關穩壓器提供更加恆定的輸入，維持電能流向負載。這種配置的功率利用率或輸入線路波形的功率因數較低。線路電流在接近電壓波形峰值的大幅度窄脈衝處消耗，引入了干擾性的高頻諧波。

業界有關被動式功率因數校正( Passive PFC)的方案眾多，這些方案通常都使用較多的額外元器件，其中一種方案就是谷底填穀(valley-fill)整流器，其採用的電解電容和二極體組合增大了線路頻率導通角，從而改善功率因數。實際上，這個過程利用高線路電壓以低電流給串聯電容充電，然後在較低電壓時以較大電流讓電容放電給開關穩壓器。典型應用使用2個電容和3個二極體，而要進一步增強功率因數性能，則使用3顆電容和6個二極體。

圖1：典型填穀電路。

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採用電池供電的移動設備如手機、數位相機、手持全球衛星定位(GPS)系統等，在日常的充電/供電應用中，它們的電池都面臨著正向/負向過壓、過流等眾多風險，故需要安全且小巧的電池充電管理，以盡可能的使電池的可用時間較長、可用電壓較高、充電時間較短及電池生命週期時間較長等。

我們把普通牆式適配器或USB充電適配器到行動設備電池的通道稱為直接充電通道，而把行動設備電池到外部附件(如調頻收發器、負載揚聲器和閃光模組)的通道稱為反向供電/充電通道。

安森美半導體身為全球領先的高能效、高性能半導體方案供應商，針對行動設備不同的充電應用提供結合不同特性的過壓保護方案, 包括符合YD/T1591 手機充電器及介面標準，具有低導通阻抗，符合USB1.1/2.0電流消耗要求，具有快關閉時間，支援軟啟動，並為客戶提供完整的技術支援。

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