EVBUM2822 全文精译 —《NCP1680 300 W CrM 图腾柱 PFC 评估板手册》
原文：onsemi EVBUM2822/D《NCP1680 300 W CrM Totem Pole PFC Evaluation Board Manual》（首页标题 NCP1680 - Totem Pole CrM Controller Evaluation Board User's Manual；© Semiconductor Components Industries, LLC, 2022；February, 2022 − Rev. 0，Publication Order Number: EVBUM2822/D），共 24 页。「原文 PDF：90_资料源/NCP1680_EVBUM2822_300W手册.pdf」。 本篇为全文忠实精译：覆盖原文全部文字章节（引言与关键规格／典型应用与快慢桥臂器件论述／板卡描述、I/O 连接器与测试点／测试方法／性能数据：效率、PF、THD、开关频率／软启动与负载瞬态／输入电流波形与输出纹波／Skip-待机模式控制与操作方法／控制环路测量／热性能／主板与子板 PCB 布线／电感数据表／原理图三张／BOM 全表（主板 70 项＋子卡 20 项）／法律声明）与全部 25 幅图（图 1~25 逐图标注）。效率/PF/THD/频率曲线、示波器截图、热成像、PCB 布线、电感数据表与原理图为图形版式，图内读数无法从文本层提取，逐图注明并指向原 PDF 对应页；原文曲线无数据标签，本篇不臆造任何曲线数值。版权归 onsemi。
本篇与库内文档的关系
- 00_规格书全译给出 NCP1680 的机理与电气特性（DS 口径）；本篇是该芯片 300 W、AA 版（U1 = NCP1680AAD1R2G）评估板的工程实测与使用手册，实测数据与 DS 设计值互为印证（见下表）。
- 01_引脚功能与关键规格与本篇表 3 的 24 个测试点一一对应，可作探针索引；02_内部框图与工作原理解释本篇图 9~14 各波形背后的机理；03_典型应用与设计计算可复算本板的电感/母线电容选型；04_设计要点_常见陷阱与故障排查的波形基准可与本篇图 9~14 实测波形互对照。
- 本板即 00/03 篇所述“图腾柱 CrM”方案的官方落地：快桥臂 GaN（GS66508B）＋NCP51820 装在子卡，慢桥臂 Si 超结（FCPF067N65S3）＋NCP51530 装在主板，回路口采样电阻限流＋单辅助绕组谷底检测。
EVM 实测/本板值与库内 DS 设计值交叉校验
| 项目 | EVB 手册（本板） | 库内 DS 值（00 篇） | 结论 |
|---|---|---|---|
| 母线标称电压 | 395 V（表 1） | DS 示例标称 395 V | 一致 |
| VCC UVLO 关断 | 使能后可低至 9 V | VCC(off) typ 8.8 V | 一致（9 V 为含偏差的工程表述） |
| VCC 过压保护 | VCC > 20 V 触发 OVP 并锁存 | FAULT 脚 OVP 阈值 3.0 V（DS §27 的 VCC 过压用法） | 一致；本板 Z1 4.7 V＋Z2 15 V 稳压管串联 ≈19.7 V 触发（译者推断，具体见图 23） |
| PFCOK 跳周期进入 | <400 mV，持续 >50 ms | VSKIP2 0.4~0.6 V（typ 0.5 V）；TSKIP2 10~50 µs（typ 30 µs） | 400 mV 取 min 电压规格的保守值；50 ms 远大于 µs 级滤波时长，属保守编程值，照录 |
| 跳周期母线摆幅 | 100% ↔ ~94% | 软跳周期 94% | 一致 |
| 负载瞬态母线包络 | 下限 367 V／上限 418 V（115 Vac） | DRE 触发 95.5%≈377 V；软 OVP 105%≈414.8 V | 一致：367/418 V 为 DRE/软 OVP 介入后的实测谷/峰 |
| 最高开关频率 | 130 kHz（表 1） | AA 型号 FCLAMP1 = 130 kHz | 一致（本板为 AA 版） |
| 环路带宽与裕量 | 8~11 Hz，相位裕量 ≈70°，增益裕量 >14 dB | 按 5~10 Hz 穿越、>60° 相位裕量设计（Type-II，中频增益 13.6 dB） | 一致（实测印证设计） |
| 满载 PF / THD | >0.95／<10%（表 1） | 全模式 PF≈1；中重载 THD<10% | 一致 |
| 升压电感 | 150 µH（原文 “150 mH”） | — | 经 Wurth 750319168 料号核实为 150 µH |
| 母线电容 | 200 µF（原文 “200 mF”） | — | BOM 2×100 µF/450 V 互证 |
| 电感磁芯 | 表 1 作 PQ3220；BOM L2 封装作 PQ3230 | — | 出入：两处不一致，以图 22 电感数据表为准（位图，见原 PDF） |
译注约定
- 字形还原：原文以 Symbol 字体排版的单位在文本提取中发生替换：µ→m、Ω→W。本篇一律还原：mF=µF（C11 “0.1 mF”=0.1 µF、C16/C18 “100 mF”=100 µF、C19 “10 mF”=10 µF、C25 “22 mF”=22 µF、表 1 “200 mF”=200 µF）；mW=mΩ（R6−7 “250 mW”=250 mΩ、L1 “42mW”=42 mΩ、L3/L4 直流电阻、GS66508B “50 mW”=50 mΩ）；kW=kΩ、MW=MΩ；W=Ω（R4 “10 W”=10 Ω、注入电阻 “1 kW”=1 Ω）。关键处已在正文标注。
- 电感单位甄别：L1 7447055 与 L2 750319168 经 Wurth 料号核实均为 150 µH（原文 “150 mH” 系 µ 字形替换）；而 L3 2×35 mH（7448040435，WE-CMBNC，3.5 A，DCR 2×80 mΩ）与 L4 2×7 mH（7448040707，7 A，DCR 2×20 mΩ）为真实毫亨（共模电感，已按分销商参数核实）。
- 图形：图 1、3~25 中除文字层可读的通道定义/标注外，曲线读数、波形幅值、热成像温度、PCB 布线与原理图连线均无法提取，逐图注明并指向原 PDF 对应页。
- 术语首次中英并注：临界导通模式（Critical Conduction Mode, CrM）、功率因数校正（Power Factor Correction, PFC）、图腾柱 PFC（Totem Pole PFC, TPFC）、超结（Super Junction, SJ）、增强型氮化镓（Enhancement-mode Gallium Nitride, eGaN）、碳化硅（Silicon Carbide, SiC）、宽禁带（Wide-Bandgap, WBG）、零电流检测（Zero Current Detection, ZCD）、涌流限流器（Inrush Current Limiter, ICL）、欠压锁定（Under-Voltage Lockout, UVLO）、过压保护（Over-Voltage Protection, OVP）、动态响应增强器（Dynamic Response Enhancer, DRE）、跳周期/待机模式（Skip/Standby Mode）、被测单元（Unit Under Test, UUT）、功率因数（Power Factor, PF）、总谐波失真（Total Harmonic Distortion, THD）、物料清单（Bill of Materials, BOM）、负温度系数热敏电阻（NTC）、数字万用表（DMM）、电子负载（eLoad）。
第 1 页 引言（Introduction）【全译】
NCP1680 是一款临界导通模式（CrM）功率因数校正（PFC）控制器 IC，专为驱动无桥图腾柱 PFC（TPFC）拓扑而设计。无桥图腾柱 PFC 由两个图腾柱桥臂组成：一个在 PWM 开关频率下工作的快开关桥臂，和一个工作在交流线频率的第二个桥臂。该拓扑省去了传统 PFC 电路输入端的二极管整流桥，可显著提升效率与功率密度。
表 1 关键规格（KEY SPECIFICATIONS）
| 项目 | 值 |
|---|---|
| 输入电压范围 | 90−265 Vac |
| 线频率范围 | 47−63 Hz |
| 输出电压 | 395 V |
| 输出功率 | 300 W |
| 输出纹波 | <5 %（译注：原文口径照录，疑为相对标称输出的百分比） |
| 满载功率因数（PF） | >0.95 |
| 满载总谐波失真（THD） | <10 % |
| 电感值 | 150 µH（原文 “150 mH”） |
| 电感磁芯尺寸/几何 | PQ3220 |
| 母线电容值 | 200 µF（原文 “200 mF”） |
| 最高频率 | 130 kHz |
图 1 NCP1680 评估板（照片，位图），见原 PDF 第 1 页图 1。
注（NOTE，原文警告）：NCP1680 EVB 为高压演示板。可接受 90 Vac 至 265 Vac 输入，输出标称 395 Vdc。本 EVB 仅用于演示，不得用于给电子负载以外的任何负载供电。仅限受过高压设备使用训练的专业人员操作，并应遵循适当的安全预防措施。
NCP1680 评估板（EVB）用户手册展示了一台采用 NCP1680 的通用输入、300 W 图腾柱 PFC。NCP1680 面向工业电源、电信/5G/网络电源、USB PD、游戏主机、超高清（UHD）电视电源与照明应用。在 25 °C 环境温度下工作时，TPFC 拓扑使 NCP1680 EVB 无需散热器，也无需强制风冷。
第 2 页 典型应用原理图（图 2）与快/慢桥臂器件论述【全译】
图 2 采用 NCP1680 的 CrM 图腾柱 PFC 典型应用原理图（见原 PDF 第 2 页图 2）。文本层可见的要素：VAC 输入；慢桥臂 SR1/SR2 与快桥臂 S1/S2；升压电感与母线（标注 +400 V / 0 V，输出端标注 VL、VO 与 RLOAD）；NCP1680 各引脚（FB、GND、ZCD、SRH、SRL、POLARITY、PWMH、PWML、PGND、FAULT、PFCOK、SKIP、AUX、VCC、LVSNS1/2）；R_AUX 接辅助绕组、R_ZCD 接电流采样；NCP51530（HI/LI/COM/HO/LO/VCC/VB/HB）驱动慢桥臂；NCP51820（HIN/LIN/EN/DT/VBST/VDDH/HOSRC/HOSNK/LOSRC/LOSNK/SGND/PGND/SW）驱动快桥臂（快桥臂 PWM 网络名 PWML/LIN、PWMH/HIN 与子卡接口 J12 的引脚定义一致）。
如图 2 所示，慢桥臂开关管（SR1 与 SR2）为高压硅基 FET，即超结（SJ）FET；快桥臂开关管（S1 与 S2）为增强型氮化镓（eGaN）器件。由于 NCP1680 采用 CrM 控制架构——电感电流在下一个开关周期到来之前已复位回零——低反向恢复电荷（Qrr）的 SJ FET 也可用于快桥臂，只是性能略逊、成本结构更优。作为控制器，NCP1680 对快桥臂开关管技术不设限。SiC 或 eGaN 等宽禁带（WBG）器件可带来最优性能：SiC 是较低频率应用的好选择，而 eGaN 在低频与高频应用中都是优秀之选。
NCP1680 评估板的设计使对本新颖拓扑感兴趣的工程师可以方便地探测各种信号，并深入了解 TPFC 的细节。快桥臂半桥实现在子卡（daughter card）上：快桥臂开关管由 NCP51820（高压 eGaN 半桥驱动器）驱动，慢桥臂开关管由 NCP51530（高压 Si FET 半桥驱动器）驱动。NCP1680 采用一种新颖的限流方案：在母线地与 IC 地之间的返回路径上放置一只简单电阻即可实现限流；零电流检测（ZCD）电阻还进一步用于快桥臂同步开关管的驱动控制。
此外，NCP1680 只需要一个辅助绕组即可在正半线周期检测开关节点谷底、在负半线周期检测开关节点峰值。这一新颖方案使主升压开关管在开关管两端电压最小时开通，从而提升效率并降低 EMI。
第 3 页 板卡描述与测试连接（BOARD DESCRIPTION AND TEST SETUP）【全译】
图 3 NCP1680 评估板与快桥臂开关箱子卡（照片，位图），见原 PDF 第 3 页图 3。
评估板主板与子卡如图 3 所示。主板包含多个 I/O 连接器与测试点，以简化评估过程中的仪表连接与波形捕捉。I/O 连接器的简要说明与引脚见表 2，测试点及其对应电路节点见表 3。
关于 I/O 连接器与测试点，有几个关键点：
- 标为 GND 与 VOUT_RTN 的引脚电气上不共通。两者之间由 ZCD 电阻物理隔开，用户须注意不要把这两个节点短接在一起。例如，接大地的示波器探头的地线夹不得同时接到 GND 与 VOUT_RTN。
- 本 EVB 需要外部 VCC 偏置电源。建议把偏置电源接到 J3 连接器，或跨接在 TP8−TP10 测试点上。VCC 推荐工作范围为 12~18 V，电流输出（source）能力须大于 10 mA。EVB 使能后，VCC 可以低至 9 V 才会由 NCP1680 的 UVLO 电路禁用控制器【译注：DS 规格 VCC(off) typ 8.8 V，见交叉校验表】。VCC 高于 20 V 会触发 EVB 的过压保护（OVP）并锁存关断控制器。
- **J6（交流输入连接器）**按 3 线交流输入连接引出。但机壳地（chassis GND）连接并非必需，可以悬空。用户应根据自身应用要求确定合适的输入连接方式。
- **J10（SKIP 排针）**应保持开路以使 EVB 正常工作。在 J10 排针上跨接短路帽会强制 EVB 进入跳周期/待机（Skip/Standby）模式工作（后文描述）。
- **J11（涌流限流器旁路）**默认已安装。若用户想加装 ICL 运行本 EVB，必须先取下 J11，再在位号 RT2 处安装 ICL。
- J12（子卡接口）无防呆键。用户应注意子卡以正确方向插入 J12；并且绝对不可在主板已施加 VCC 时插入或拔出子卡，否则可能损坏 EVB。
表 2 I/O 连接器说明（I/O CONNECTOR DESCRIPTIONS）
| 位号 | 功能 | 引脚 |
|---|---|---|
| J1、J7、J8、J9 | GND 桩（GND Peg） | 1. GND |
| J2 | 直流输出电压 | 1. VOUT_RTN 2. N/C 3. VOUT |
| J3 | VCC | 1. VCC 2. GND |
| J4 | PFCOK 跳周期接口 | 1. CNTRL 信号 2. GND |
| J6 | 交流输入电压 | 1. AC Line 2. 机壳地 3. AC Neutral |
| J10 | SKIP 控制排针 | 1. CNTRL 2. GND |
| J11 | 涌流限流器旁路 | 1. VOUT_NTC 2. VOUT |
| J12 | 子卡接口 | 1−6: VOUT_NTC 7−12: VBRIDGE 13−18: PWRGND 19−28: N/C 29−32: GND 33−34: PWML/LIN 35−36: PWMH/HIN 37−38: VCC |
表 3 测试点说明（TEST POINT DESCRIPTIONS）（24 个测试点，左右两栏照原文排布）
| 位号 | 节点 | 位号 | 节点 |
|---|---|---|---|
| TP1 | NCP1680 AUX 脚 | TP13 | 慢桥臂桥臂节点 |
| TP2 | NCP51530 驱动器处 GND | TP14 | VOUT |
| TP3 | NCP1680 FB 脚 | TP15 | VOUT_RTN |
| TP4 | NCP1680 PFCOK 脚 | TP16 | NCP1680 SRH |
| TP5 | NCP51530 VCC1 | TP17 | NCP1680 SRL |
| TP6 | NCP1680 ZCD 脚 | TP18 | PWRGND |
| TP7 | VOUT_SNS | TP19 | NCP1680 SKIP 脚 |
| TP8 | NCP1680 VCC 脚 | TP20 | NCP1680 LVSNS2 脚 |
| TP9 | NCP1680 Polarity 脚 | TP21 | NCP1680 LVSNS1 脚 |
| TP10 | J3 连接器处 GND | TP22 | NCP1680 PWMH/HIN |
| TP11 | L2 电感处的半正弦（Haversine） | TP23 | NCP1680 PWML/LIN |
| TP12 | 快桥臂桥臂节点 | TP24 | NCP1680 Fault 脚 |
第 4 页 测试方法【全译】
为复现本设计笔记中发布的数据，推荐如下测试装置：
- 对于较大功率的测量（>10% 负载），始终合理布置连接，使输入与输出端的电压表尽量靠近 NCP1680 评估板（UUT），以避免线缆电阻或其他仪表引入的功率损耗。
- 输入功率测量请直接读取功率计（power meter）读数。不要把 VAC 与 IAC 测量值相乘——那是 UUT 的视在功率；功率计测量给出的是 UUT 消耗的有功功率。
- 不要用电子负载（eLoad）的读数作为输出电压测量值。直接跨接在输出（TP14−TP15）上的独立 DMM 会给出比 eLoad 更准确的读数，并可抵消电流表中部分的仪表功耗损失。
图 4 NCP1680 EVB 测试装置（框图：交流源 → 功率计（A/V 采样）→ UUT（NCP1680 EVB）→ eLoad；输入端接 VAC 电压表，输出端接 V/A 表），见原 PDF 第 4 页图 4。
第 5~6 页 性能特性——数据与波形（图 5~8）
四张性能曲线均为位图图面，图内无数据标签，数值无法从文本层提取，读数见原 PDF 对应图：
| 图号 | 标题（译） | 页 |
|---|---|---|
| 图 5 | 效率 vs. 输出功率（Efficiency vs. Output Power） | 5 |
| 图 6 | 功率因数 vs. 输出功率（Power Factor vs. Output Power） | 5 |
| 图 7 | 总谐波失真（THD）vs. 输出功率 | 6 |
| 图 8 | 交流线峰值处开关频率 vs. 输出功率（Switching Frequency at the Peak of AC Line vs. Output Power） | 6 |
（定量口径见第 1 页规格表：满载 PF > 0.95、满载 THD < 10%、最高频率 130 kHz。）
第 7 页 软启动与负载瞬态（图 9~10）【含通道定义全译】
软启动（Soft-Start）
图 9 软启动（示波器截图，位图）。原文图内通道标注：
- 通道 1（黄）：线电流（Line Current）
- 通道 2（蓝）：极性（Polarity）
- 通道 3（紫）：PFCOK
- 通道 4（绿）：母线电压（Bulk Voltage）
波形读数见原 PDF 第 7 页图 9。
负载瞬态（Load Transient）
图 10 负载瞬态（示波器截图，位图），含两组波形：10%→100% 负载阶跃与 100%→10% 负载阶跃。原文正文：在上述波形中，NCP1680 的动态响应增强器（DRE）把母线电压下限限制在 367 V，而输出过压保护（OVP）把母线电压上限限制在 418 V。瞬态数据在 115 Vac 下采集。通道定义：通道 1（黄）线电流；通道 2（蓝）PWML；通道 3（紫）PWMH；通道 4（绿）母线电压。见原 PDF 第 7 页图 10。
【译注】367 V 下限对应 DS 中 DRE 触发阈值 95.5%（395 V 时约 377 V）触发后环路增益提升所抑制出的实测谷底；418 V 上限对应软 OVP 电平 105%（约 414.8 V）比较器动作时刻的实测峰。机理详见 00 篇 §18。
第 8~10 页 输入电流波形/输出纹波、Skip 模式控制、控制环路测量（图 11~15）【全译】
不同线电压下的输入电流波形与输出纹波（图 11）
图 11 输入电流波形与输出纹波（Input Current Waveforms and Output Ripple at Various Line Voltages）：多线电压下的输入电流与输出纹波示波器截图（位图），见原 PDF 第 8 页图 11。
Skip/待机模式控制（Skip/Standby Mode Control）
NCP1680 具备 Skip/待机模式，使应用获得非常好的空载与轻载性能。器件必须由外部命令进入 Skip 模式：向 PFCOK 脚打脉冲或将 SKIP 脚接地；在典型应用中，该控制信号由下级 DC−DC 变换器提供。对本 NCP1680 主板，额外设计了图 12 所示的电路，使用户无需下级变换器即可方便地让 EVB 进入 Skip/待机模式。
J10 排针为标准 2 位、100 mil 间距连接器排针，为 SKIP 脚提供一条到 GND 的通路。用户在排针上跨接一只配套短路帽（如 TE Connectivity 382811-6）即可把 SKIP 脚接地，使 EVB 进入 Skip 模式。J10 在 PCB 上的位置特意远离任何高压节点，因此可以在 EVB 带电工作时放置短路帽。尽管如此，用户放置短路帽时仍应小心谨慎，防止人身伤害或损坏 EVB。
图 12 NCP1680 EVB 跳周期接口（Skip Interfaces）（电路截图，位图），见原 PDF 第 9 页图 12。
EVB 上的第二个 Skip 接口在 J4 连接器，可用来连接函数发生器向 PFCOK 脚打脉冲。要使 NCP1680 进入 Skip 模式，PFCOK 脚必须被拉到 400 mV 以下并持续超过 50 ms（如图 13 所示）【译注：DS 规格为 VSKIP2 0.4~0.6 V（typ 0.5 V）、TSKIP2 10~50 µs（typ 30 µs）；本手册 “<400 mV、>50 ms” 分别取 min 电压规格与远大于 µs 级滤波时长的保守驱动值，与 DS 不矛盾，数值照录】。建议函数发生器输出 0~5 V 幅值的信号，且输出保持在 5 V 至少 100 ms，以满足 PFCOK 脚的阈值要求。
图 13 PFCOK 跳周期进入信号（Ch1 = 母线电压，Ch2 = PFCOK，Ch4 = SKIP）（示波器截图，位图），见原 PDF 第 9 页图 13。
一旦进入 Skip 模式，NCP1680 控制器以一种滞环（hysteretic）控制的形式调节母线电压：母线电压在其标称调节电压与约 94% 标称调节电压之间循环，循环频率取决于输出负载。要使 EVB 维持在 Skip/待机模式，必须持续向 PFCOK 脚打脉冲，且每个 PFCOK 脉冲都必须满足前述电压与时序阈值要求。维持 Skip 模式的脉冲频率必须快于母线电压在标称调节值与 94% 标称调节值之间循环的频率。因此从技术上讲，EVB 可以在任何负载水平下工作于 Skip 模式；而在实际应用中，往往在高达额定负载 5~10% 时仍需要 Skip 工作。图 14 显示 EVB 带 20 W 负载时的 Skip 模式工作。更轻的负载或空载将使循环频率（周期）长得多、性能更好。
【译注】原文 “much longer cycle frequency”（更长的循环频率）措辞如此；按物理含义应为“更长的循环周期／更低的循环频率”。
图 14 NCP1680 跳周期模式工作（Ch1 = 母线电压，Ch2 = PFCOK，Ch4 = SKIP）（示波器截图，位图），见原 PDF 第 10 页图 14。
控制环路测量（Control Loop Measurement）
NCP1680 控制器内嵌内部补偿器电路，提供确保良好功率因数性能所需的环路带宽，并在环路穿越频率处提供足够的相位裕量与增益裕量，保证应用的稳定与稳健工作。对任何电源设计而言，验证控制环路特性都是良好实践。NCP1680 主板提供一只 1 Ω 注入电阻（原文 “1 kW”，Ω 字形问题）以及环绕该注入电阻的测试点（TP14、TP7），配合带隔离注入变压器的网络分析仪即可测量 EVB 的环路响应。图 15 给出 300 W 负载、115 Vac 与 230 Vac 下测得的 NCP1680 EVB 环路响应：环路带宽约 8~11 Hz，相位裕量约 70°，增益裕量 >14 dB。【译注：与 DS 设计值（5~10 Hz 穿越、>60° 相位裕量）一致，实测印证设计。】
图 15 EVB 波特图 @ 300 W；上：115 V，下：230 V（Bode 图，位图），见原 PDF 第 11 页图 15。
第 11 页 热性能（Thermal Performance，图 16）【全译】
NCP1680 EVB 与子卡还在 90 Vac、300 W 下进行了热性能评估。快桥臂 GaN HEMT、升压电感与慢桥臂硅 FET 的热成像见图 16。图像在 25 °C 环境温度、无外部气流条件下拍摄。TPFC 的高效率直接体现在温升上：快、慢桥臂开关管的温度均低于 60 °C——比室温仅高 35 °C。子卡 PCB 的设计也使板上无需加装额外散热器：PCB 内层铜平面充当散热器，快桥臂开关管的温升由这些铜平面很好地控制。
图 16 快桥臂 eGaN 开关管、升压电感与慢桥臂 Si FET 的热测量（热成像，位图），各点温度读数见原 PDF 第 11 页图 16。
第 12~16 页 PCB 布线图（图 17~21）【位图，逐图列出】
| 图号 | 标题（译） | 页 |
|---|---|---|
| 图 17 | 主板 PCB 布线（MOTHERBOARD PCB ARTWORK，第 1/3 部分） | 12 |
| 图 18 | 主板 PCB 布线（续，第 2/3 部分） | 13 |
| 图 19 | 主板 PCB 布线（续，第 3/3 部分） | 14 |
| 图 20 | 子板 PCB 布线（DAUGHTERBOARD PCB ARTWORK，第 1/2 部分） | 15 |
| 图 21 | 子板 PCB 布线（续，第 2/2 部分） | 16 |
（各层布线图形见原 PDF 第 12~16 页；布局要点可结合 BOM 功率回路位号与 04 篇“布局”节解读。）
第 17 页 电感数据表（图 22）
图 22 电感数据表（Transformer Data Sheet）：PFC 升压电感（带辅助绕组）的绕制数据表，位图，见原 PDF 第 17 页图 22。对应实物即 BOM 第 34 项 L2：Wurth 750319168，150 µH（原文 “150 mH”），3 A，Np:Naux = 10:1，PQ3230（已按料号核实为 150 µH）。
【译注】表 1 称电感磁芯为 PQ3220，BOM 中 L2 的 PCB 封装栏为 PQ3230，两处不一致；以图 22 数据表为准。
第 18~19 页 原理图（图 23~25）
| 图号 | 标题（译） | 页 |
|---|---|---|
| 图 23 | 主板——控制部分（Motherboard Control Section） | 18 |
| 图 24 | 主板——功率级（Motherboard Power Train） | 18 |
| 图 25 | 子卡（Daughter Card） | 19 |
三张原理图图面为图形版式，网络连接无法从文本层复原，见原 PDF 第 18~19 页。
原理图功能块导读（⚠️ 译者依据 BOM 位号与正文整理，非原文文字）：
| 功能块 | 主要位号/器件 |
|---|---|
| EMI 滤波与输入 | F1 5 A 保险丝；RT3 470 V 压敏电阻；L3 2×35 mH、L4 2×7 mH 共模电感；C1−2 X 电容 2×820 nF/275 Vac；C5−6 Y 电容 2×2.2 nF/760 Vac；C22−23 薄膜 Y 电容 2×2.2 nF/1.25 kV |
| 母线 | C16、C18：2×100 µF/450 V 电解（合计 200 µF，与表 1 互证） |
| 慢桥臂 | M1−2：2×FCPF067N65S3（650 V/44 A，TO-220F 超结管），由 U2 NCP51530 驱动 |
| 快桥臂（子卡） | Q1、Q2：2×GS66508B（650 V eGaN，50 mΩ 开尔文源极），由子卡 U1 NCP51820 驱动；C4−5 0.1 µF/630 V 自举电容、D1 ES1J 自举二极管、R3/R10 49.9 Ω 栅极电阻 |
| 限流与 ZCD | R6−7：2×250 mΩ/2 W 返回路径采样电阻（回路口限流）；ZCD 电阻网络取值见图 23/24 图面 |
| 反馈与保护 | R11−14/R33/R35 3.3 MΩ×6、R25−27 2.49 MΩ×3（母线分压取样）；RT1 100 kΩ NTC（FAULT 过温检测）；Z1 4.7 V＋Z2−3 15 V 稳压管（VCC 过压锁存链，译者推断） |
| Skip/待机接口 | J10 SKIP 排针；S1 轻触开关；Q1/Q3 NPN＋Q2 PNP 小信号管（MMBT3904/3906，跳周期命令电路，具体接法见图 12/23 图面） |
第 20~23 页 物料清单（BILL OF MATERIALS）【全表】
表 4 物料清单——主板（列：项｜位号｜数量｜值｜描述｜制造商｜料号 MPN｜PCB 封装｜可替代。值一栏已按译注约定 1 完成字形还原）
| 项 | 位号 | 数量 | 值 | 描述 | 制造商 | 料号 | 封装 | 可替代 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | C7 | 1 | 1 nF | 陶瓷电容 1000 pF 50 V C0G/NP0 0603 | Kemet | C0603X102J5GAC7867 | 603 | 可 |
| 2 | C10 | 1 | 22 pF | 陶瓷电容 NP0 22 pF 50 V | Wurth | 885012006053 | 603 | 可 |
| 3 | C11 | 1 | 0.1 µF（原文 0.1 mF） | 陶瓷电容 0.1 µF 50 V 10% X7R 0603 | Murata | GCM188R71H104KA57D | 603 | 可 |
| 4 | C14 | 1 | 10 nF（原文 10 n） | 陶瓷电容 10 nF 50 V X7R 0603 | Yageo | CC0603KRX7R9BB103 | 603 | 可 |
| 5 | C15 | 1 | 0.1 µF（原文 0.1 mF） | 陶瓷电容 0.1 µF 50 V 10% X7R 0603 | Murata | GCM188R71H104KA57D | 603 | 可 |
| 6 | C17 | 1 | 0.1 µF（原文 0.1 mF） | 陶瓷电容 0.1 µF 50 V 10% X7R 1206 | Kemet | C1206C104K5RACAUTO | 1206 | 可 |
| 7 | C19 | 1 | 10 µF（原文 10 mF） | 陶瓷电容 10 µF 25 V 10% X7R 1206 | Samsung | CL31B106KAHNNNE | 1206 | 可 |
| 8 | C25 | 1 | 22 µF（原文 22 mF） | 铝电解 22 µF 20% 50 V 径向 | Nichicon | UVK1H220MDD1TD | 径向 | 可 |
| 9 | C29 | 1 | 22 nF | 陶瓷电容 22 nF 50 V X7R 0603 | Kemet | C0603C223K5RACTU | 603 | 可 |
| 10 | C30 | 1 | 1 µF（原文 1 mF） | 陶瓷电容 1 µF 25 V 10% X7R 0603 | Samsung | CL10B105KA8NNNC | 603 | 可 |
| 11 | C31 | 1 | 22 µF（原文 22 mF） | 陶瓷电容 22 µF 25 V 10% X5R 1206 | Samsung | CL31A226KAHNNNE | 1206 | 可 |
| 12 | C1−2 | 2 | 820 nF | X 型电容 275 Vac 聚丙烯 | Kemet | R46KI382040P0 | MBox/径向 | 否 |
| 13 | C12−13 | 2 | 1 nF | 陶瓷电容 1 nF 630 V X7R 1206 | Yageo | CC1206KKX7RZBB102 | 1206 | 可 |
| 14 | C16、C18 | 2 | 100 µF（原文 100 mF） | 铝电解 100 µF 20% 450 V 径向 18×40 mm | United Chemi−Con | EKXG451ELL101MM40S | 圆形/径向 | 可 |
| 15 | C20−21 | 2 | 0.1 µF（原文 0.1 mF） | 陶瓷电容 0.1 µF 630 V 10% X7R 1210 | Kemet | C1210C104KBRAC7800 | 1210 | 可 |
| 16 | C22−23 | 2 | 2.2 nF | 薄膜电容 2200 pF 20% 1.25 kVDC 径向 | Kemet | PHE850EA4220MA01R17 | 径向 13×4 mm | 否 |
| 17 | C24 | 1 | 1 nF | 陶瓷电容 1000 pF 50 V C0G/NP0 0603 | Kemet | C0603X102J5GAC7867 | 603 | 可 |
| 18 | C26 | 1 | 2.2 nF | 陶瓷电容 2200 pF 50 V X7R 0603 | Kemet | C0603C222M5RACTU | 603 | 可 |
| 19 | C27−28 | 2 | DNP | 陶瓷电容 DNP 占位 0603 | NA | NA | 603 | 否 |
| 20 | C4、C8−9 | 3 | 220 pF | 陶瓷电容 220 pF C0G/NP0 0603 | Kemet | C0603C221J5GACTU | 603 | 可 |
| 21 | C5−6 | 2 | 2.2 nF | 圆盘 Y 型电容 760 Vac | Kemet | C961U222MWWDBA7317 | 盒式/轴向 | 否 |
| 22 | D6 | 1 | ES1J | 超快二极管 600 V SOD−123−FL | onsemi | ES1JFL | SOD−123_FL | 否 |
| 23 | D1−2 | 2 | S3M | 通用整流二极管 1 kV 3 A | onsemi | S3M | SMC | 否 |
| 24 | D3−5 | 3 | BAT54H | 肖特基二极管 30 V 200 mA（DC）贴片 SOD−323 | onsemi | BAT54HT1G | SOD−323_rev3 | 可 |
| 25 | D7−10 | 4 | MMSD4148 | 通用二极管 100 V 200 mA SOD123 | onsemi | MMSD4148T1G | SOD−123 | 可 |
| 26 | F1 | 1 | 5 A | 保险丝 8.4×4 mm，5.08 mm 间距 | Bel Fuse | RSTA 5 AMMO | 通孔 | 可 |
| 27 | J10 | 1 | — | 排针连接器 100 mil 间距 | Amphennol（译注：疑为 Amphenol 拼写误） | 67997−224HLF | 通孔 | 可 |
| 28 | J11 | 1 | — | 跳线 φ1 mm，10.16 mm，镀金 | Harwin | D3082−05 | 通孔 | 可 |
| 29 | J12 | 1 | — | 边缘连接器，双排母座，26 位 | TE Connectivity | 1761426−3 | 通孔/26 位 | 可 |
| 30 | J1、J7−9 | 4 | — | 测试针，镀金，40 mil | Mill−Max | 3103−2−00−21−00−00−08−0 | SIP−1 | 可 |
| 31 | J2、J6 | 2 | — | 垂直排针 3 针，5 mm 间距 | OST | ED100/3DS | 通孔 | 可 |
| 32 | J3−4 | 2 | 10 A | 2 位接线端子，水平，0.138 英寸（3.5 mm）间距 | Phoenix Contact | 1984617 | TBD | 可 |
| 33 | L1 | 1 | 150 µH（原文 150 mH） | 差模电感 150 µH，5.4 A，42 mΩ（原文 42mW） | Wurth | 7447055 | 通孔 | 否 |
| 34 | L2 | 1 | 150 µH（原文 150 mH） | PFC 电感（带辅助绕组）150 µH，3 A，Np:Naux=10:1 | Wurth | 750319168 | PQ3230 | 否 |
| 35 | L3 | 1 | 35 mH | 共模电感 2×35 mH，2×80 mΩ（原文 80 mW），3.5 A | Wurth | 7448040435 | 通孔 | 否 |
| 36 | L4 | 1 | 7 mH | 共模电感 2×7 mH，2×20 mΩ（原文 20 mW），7 A | Wurth | 7448040707 | 通孔 | 否 |
| 37 | M1−2 | 2 | — | N 沟 MOSFET 650 V 44 A TO−220F | onsemi | FCPF067N65S3 | TO−220 | 否 |
| 38 | MT1−5 | 5 | — | 六角支撑柱 #6−32 尼龙 3/4 英寸 | Keystone | 1903D | NA | 可 |
| 39 | MT1−5（螺钉） | 5 | — | 盘头十字机螺钉 6−32 尼龙 | B&F Fastener Supply | NY PMS 632 0025 PH | — | 可 |
| 40 | Q2 | 1 | — | PNP 三极管 40 V 200 mA | onsemi | MMBT3906 | SOT−23 | 可 |
| 41 | Q1、Q3 | 2 | — | NPN 三极管 40 V 200 mA | onsemi | MMBT3904LT1G | SOT−23 | 可 |
| 42 | R1 | 1 | 10 kΩ（原文 10 kW） | 电阻 10 kΩ 1% 1/8 W 0603 | Stackpole | RNCP0603FTD10K0 | 603 | 可 |
| 43 | R4 | 1 | 10 Ω（原文 10 W） | 贴片电阻 1/10 W | Yageo | RC0603FR−0710RL | 603 | 可 |
| 44 | R8 | 1 | DNP | 贴片电阻 0603 占位 | NA | NA | 603 | 可 |
| 45 | R18 | 1 | DNP | — | NA | NA | 1206 | 可 |
| 46 | R38 | 1 | 1 kΩ（原文 1 kW） | 贴片电阻 1 kΩ 5% 1/2 W 1206 | Vishay Dale | CRCW12061K00JNEAHP | 1206 | 可 |
| 47 | R41 | 1 | 47.5 kΩ（原文 47.5 kW） | 贴片电阻 47.5 kΩ 1% 1/10 W 0603 | Stackpole | RMCF0603FT47K5 | 603 | 可 |
| 48 | R10、R15 | 2 | 0 Ω（原文 0W） | 贴片电阻跳线 5% 1/4 W 1206 | Panasonic | ERJ−8GEY0R00V | 1206 | 可 |
| 49 | R11−14、R33、R35 | 6 | 3.3 MΩ（原文 3.3 MW） | 贴片电阻 3.3 MΩ 1% 1/4 W 1206 | Vishay Dale | CRCW12063M30FKEA | 1206 | 可 |
| 50 | R16−17 | 2 | 100 kΩ（原文 100 kW） | 贴片电阻 100 kΩ 1% 1/10 W 0603 | Stackpole | RMCF0603FT100K | 603 | 可 |
| 51 | R19−20 | 2 | 47 kΩ（原文 47 kW） | 贴片电阻 47 kΩ 5% 1/8 W 0805 | Vishay Dale | CRCW080547K0JNEA | 805 | 可 |
| 52 | R2−3 | 2 | 1.0 kΩ（原文 1.0 kW） | 贴片电阻 1.0 kΩ 1% 1/10 W 0603 | Yageo | RC0603FR−071KL | 603 | 可 |
| 53 | R21−22 | 2 | 49.9 Ω（原文 49.9 W） | 贴片电阻 1/10 W | Yageo | AC0603FR−0749R9L | 603 | 可 |
| 54 | R23−24 | 2 | 10 Ω（原文 10 W） | 贴片电阻 1/10 W | Vishay Dale | RC0603FR−0710RL | 603 | 可 |
| 55 | R25−27 | 3 | 2.49 MΩ（原文 2.49 MW） | 贴片电阻 2.49 MΩ 1% 1/4 W 1206 | Stackpole | RMCF1206FT2M49 | 1206 | 可 |
| 56 | R34、R36、R42 | 3 | 100 kΩ（原文 100 kW） | 贴片电阻 100 kΩ 1% 1/10 W 0603 | Stackpole | RMCF0603FT100K | 603 | 可 |
| 57 | R39−40 | 2 | 4.99 kΩ（原文 4.99 kW） | 贴片电阻 4.99 kΩ 1% 1/10 W 0603 | Yageo | RC0603FR−074K99L | 603 | 可 |
| 58 | R5、R37 | 2 | 1.0 kΩ（原文 1.0 kW） | 贴片电阻 1.0 kΩ 1% 1/10 W 0603 | Yageo | RC0603FR−071KL | 603 | 可 |
| 59 | R6−7 | 2 | 250 mΩ（原文 250 mW） | 贴片电阻，额定 2 W（限流采样电阻） | Vishay | WSR2R2500FEA | WSR2_4527 | 否 |
| 60 | R9、R28−32 | 6 | 10 kΩ（原文 10 kW） | 电阻 10 kΩ 1% 1/8 W 0603 | Stackpole | RNCP0603FTD10K0 | 603 | 可 |
| 61 | RT1 | 1 | 100 kΩ（原文 100 kW） | NTC 100 kΩ 4250K 5% 0805 | Murata | NCP21WF104J03RA | 805 | 否 |
| 62 | RT2 | 1 | DNP | NTC 热敏电阻 10 Ω（原文 10 W），3.7 A | TDK | B57237S0100M000 | 通孔 | 否 |
| 63 | RT3 | 1 | — | 压敏电阻（Vairistor）圆片 470 V，4.5 kA | Littlefuse（原文拼写如此） | V300LA20AP | 通孔 | 否 |
| 64 | S1 | 1 | — | 轻触开关（瞬动）32 V 50 mA 贴片 | C&K | KMR221GLFS | SMD | 可 |
| 65 | TP1、TP3−9、TP11−14、TP16−17、TP19−24 | 20 | — | 测试点 PC MINI 红 | Keystone | 5000 | 通孔 | 可 |
| 66 | TP2、TP10、TP15、TP18 | 4 | — | 测试点 PC MINI 黑 | Keystone | 5001 | 通孔 | 可 |
| 67 | U1 | 1 | NCP1680 | 图腾柱 PFC 控制器 SOIC16 | onsemi | NCP1680AAD1R2G | SOIC−16 | 否 |
| 68 | U2 | 1 | NCP51530 | 高频栅驱动器 | onsemi | NCP51530ADR2G | SOIC−8 | 否 |
| 69 | Z1 | 1 | 4.7 V | 稳压二极管 | onsemi | MMSZ5230BT1G | SOD−123 | 可 |
| 70 | Z2−3 | 2 | 15 V | 稳压二极管 | onsemi | MMSZ4702T1G | SOD−123 | 可 |
表 5 物料清单——子卡【全表 20 项】
| 项 | 位号 | 数量 | 值 | 描述 | 制造商 | 料号 | 封装 | 可替代 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | C1 | 1 | 3.3 µF（原文 3.3 mF） | 贴片陶瓷电容 25 V X5R | TDK | C1608X5R1E335K080AC | 603 | 可 |
| 2 | C2 | 1 | 100 nF | 贴片陶瓷电容 25 V X7R | Yageo | CC0603KRX7R8BB104 | 603 | 可 |
| 3 | C3 | 1 | 2.2 µF（原文 2.2 mF） | 贴片陶瓷电容 25 V X5R | Murata | GRM188R61E225MA12D | 603 | 可 |
| 4 | C6 | 1 | 10 pF | 贴片陶瓷电容 50 V NP0 | Murata | GRM1555C1H100JA01J | 402 | 可 |
| 5 | C10 | 1 | 0.1 µF（原文 0.1 mF） | 贴片陶瓷电容 25 V X7R | Murata | GRM155R71E104KE14D | 402 | 可 |
| 6 | C4、C5 | 2 | 0.1 µF（原文 0.1 mF） | 陶瓷电容 0.1 µF 630 V 10% X7R 1210 | Kemet | C1210C104KBRAC7800 | 1210 | 可 |
| 7 | C7、C11 | 2 | 1 µF（原文 1 mF） | 贴片陶瓷电容 25 V X7R | Murata | GCM188R71E105KA64D | 603 | 可 |
| 8 | C8、C9 | 2 | 47 pF | 贴片陶瓷电容（原文电压 “0 V”，按 Murata 料号 1H=50 V）NP0 | Murata | GRM1555C1H470JA01D | 402 | 可 |
| 9 | D1 | 1 | ES1J | 快恢复二极管 1 A 600 V | onsemi | ES1J | SMA | 否 |
| 10 | J1 | 1 | — | 边缘连接器（蚀刻金手指），与 TE 1761426−3 配对 | TE Connectivity | 1761426−3_MATE | PCB | 否 |
| 11 | J2、J5、J6 | 3 | DNP | 测试针，镀金，40 mil | Keystone | 1352−1 | 通孔 | 可 |
| 12 | J3、J4、J7 | 3 | DNP | 探针尖＋桶焊盘（Tip and Barrel pads） | — | N/A | 通孔 | 可 |
| 13 | Q1、Q2 | 2 | GS66508B | GaN FET 650 V，E 模式，30 A，50 mΩ（原文 50 mW），开尔文源极 | GaN Systems | GS66508B | SMD 7.1×8.5 mm | 否 |
| 14 | R1 | 1 | 100 Ω（原文 100 W） | 贴片电阻 1/16 W | Yageo | RC0402FR−07100RL | 402 | 可 |
| 15 | R2 | 1 | 2 Ω（原文 2W） | 贴片电阻 1/10 W | TE Connectivity | CPF0603F2R0C1 | 603 | 可 |
| 16 | R6 | 1 | 60.4 kΩ（原文 60.4 kW） | 贴片电阻 1/16 W | Yageo | RC0402FR−0760K4L | 402 | 可 |
| 17 | R3、R10 | 2 | 49.9 Ω（原文 49.9 W） | 贴片电阻 49.9 Ω 1/10 W 0603 | Vishay Dale | CRCW060349R9FKEAC | 603 | 可 |
| 18 | R4、R11 | 2 | 4.99 Ω（原文 4.99 W） | 贴片电阻 1/10 W | Vishay | CRCW06034R99FKEA | 603 | 可 |
| 19 | R5、R12 | 2 | 10 kΩ（原文 10 kW） | 贴片电阻 1/10 W | Yageo | RC0603FR−0710KL | 603 | 可 |
| 20 | U1 | 1 | NCP51820 | 高速半桥 GaN 驱动器 | onsemi | NCP51820 | MLP 4×4−15 | 否 |
第 24 页 法律声明、警告与注意事项【逐段全译】
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补充信息（ADDITIONAL INFORMATION）
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译者附注（全库视角）
- 方案构成：NCP1680（AA 版，SOIC-16，FCLAMP 130 kHz）＋NCP51530（慢桥臂 Si FET 半桥驱动）＋NCP51820（快桥臂 GaN 半桥驱动，装子卡）＋GS66508B×2（快桥臂 eGaN，50 mΩ 开尔文源极）＋FCPF067N65S3×2（慢桥臂 650 V/44 A 超结管）。印证 00 篇定位：NCP1680 是“快桥臂交外部驱动器、慢桥臂片内直接驱动”的图腾柱专用 CrM 控制器。
- 300 W 参考量值（可作 03 篇设计计算的实板锚点）：母线 395 V／200 µF（2×100 µF/450 V）；升压电感 150 µH 带 10:1 辅助绕组（PQ 磁芯）；EMI 前级两级共模（2×35 mH/3.5 A＋2×7 mH/7 A）＋差模 150 µH/5.4 A；限流采样 2×250 mΩ/2 W 并联；环路实测 8~11 Hz/70°/>14 dB；满载 PF>0.95、THD<10%；25 °C 无风下开关管 <60 °C（仅 +35 °C 温升，无需散热器/风冷）。
- 测试口径：瞬态 10%↔100% @115 Vac（DRE 下限 367 V、OVP 上限 418 V）；Skip 模式演示 20 W、母线 100%↔94% 滞环；环路 300 W @115/230 Vac；热像 90 Vac/300 W/25 °C/无风；效率/PF/THD/频率曲线无数据标签，本篇不抄数值。
- BOM/原文存疑点汇总（照录不改）：① 表 1 磁芯 PQ3220 vs BOM L2 封装 PQ3230，出入待图 22 裁定；② D1−2 料号仅印 “S3M”（实为封装/系列码，完整订货型号缺失）；③ “Amphennol”（应为 Amphenol）、“Littlefuse”（应为 Littelfuse）拼写照录；④ 子卡 C8/C9 描述电压印 “0 V”，按 Murata 编码应为 50 V；⑤ “Stanbdy”（Standby）、“where”（were）为原文笔误，照译不改。⑥ RT3 描述 “Vairistor” 为 Littelfuse 压敏电阻产品名，470 V 为压敏电压口径，与 V300LA20AP（300 Vac）不矛盾。
- 本篇与 NCP1568 库《05_EVBUM2734精译》为同一 EVM 手册体例：本板 300 W 图腾柱 PFC 实测数据可与其 60 W ACF 实测数据构成“前级 PFC＋后级 DC-DC”的系统级参照系。
上一级：NCP1680