如图1所示，瑞萨MSIG的工艺和封装技术采用高电压工艺、模拟SIP、QFN及BGA封装，以及高功率耗散封装；电路和系统技术采用高电压大电流驱动器电路，MCU内置技术，高速、高精度ADC技术，图像处理技术，CMOS模拟技术，以及系统评估技术。

瑞萨MSIG可广泛应用于电源、汽车、显示驱动和照相驱动电路。

电源应用环节存在的主要问题

诸如移动电话、DSC，PC/OA（PC、打印机等），AV/FPD（LCD、PDP），汽车音响等，在电源应用方面所存在的主要问题是：对于DC-DC/POL（负载点），主要是高速响应/高效率、多路DC-DC、小的安装空间及减少元件数等技术问题；对于PFC即功率因数校正，主要是低谐波噪声、保护电路和减少元件数；对于系统电源，主要是低闲置电流、开关电源内置和保护电路等技术问题。在电池控制方面，对于充电控制来说，主要是高精度参考电压和保护功能（如定时器、温度管理等）；对于电池保护，主要是用于SBS、锂离子3-4电池、MCU协同等。

PFC集成电路HA16174

由于EMC法规（如对谐波电流的限制）的实行，使得集成电路HA16174在日本和欧洲市场上的需求有所增长。HA16174可为大功率设备减少无功功率，它的优势是采用了平均电流法，实现了低辐射噪声、低峰值电流；内置有用于显示屏保护的时序电路（一种前沿技术）；内置有用于输入电压（100/200V）自动检测的优化功能。其优异的性能体现在以下几方面：

图1 瑞萨MSIG简介（略）

HA16174的谐波电流校正

在无PFC时，输入电流有较高的谐波噪声，采用HA16174进行调整后，谐波电流分量降低很多，符合有关法律的规定。

HA16174减小了安装面积

与简单的PFC集成电路相比，HA16174可使安装面积缩小一半以上。通常的PFC集成电路会需要较多的运算放大器和外部元件来实现其功能，而HA16174的高集成化使安装面积大大减小。此外，采用HA16174还有更多的优点，如总成本降低、更高的可靠性、有更好的功率因数、稳定的开/关定时，以及比其他（带外部电路）的方案更容易对功率进行调整等。

HA16174采用连续导通模式（CCM）

对于一个电流变化大且电流变化频繁的系统，HA16174采用连续导通模式（CCM），可减少对输入电流的影响。

内置的显示屏开/关时序功能

HA16174的电源好，信号+保持计数器为稳定的负载启动标定了理想的延时，从而能稳定启动。

实现抵御瞬时AC阻断的保持模式

HA16174采用了集成的新方法，不仅省去了传统PFC集成电路抵御措施中所用到的外部元件，而且还具有更好的对输入噪声的抗扰能力。即使在电源不稳定的情况时，在保持模式下，集成电路会恢复较快。

在AC输入电压变化时仍保持良好的功率因数

HA16174能自动检测AC输入电压以调整增益选择器，这样，电源设计的过程可简化，从而减轻设计人员的负担。

瑞萨PFC集成电路发展进程

如图2所示，目前瑞萨的PFC集成电路是HA16174，下一个单一品种是8引脚高频率产品；2006年以后是用于LCD TV适配器的复合集成电路即PFC+控制器、PFC自动开/关，以及用于工厂工具设备、空调和照明系统的单一品种。

图2 瑞萨PFC集成电路发展进程（略）

单一PFC集成电路的比较：HA16174

表1列出了HA16174同其他厂商单一PFC集成电路相比较的情况。HA16174在增益选择器、回路开断检测、抗瞬时AC阻断（保持）、电源启动延时、电源启动延时长度调整等方面都具有优势。

表1： 单一PFC集成电路的比较（略）

PFC+PWM集成电路的比较：HA16158

瑞萨的HA16158P/FP与其他厂商的PFC+PWM集成电路相比较，具有优势，特别是Vcc最大为24V，并内置PWM节能、内置W/W切换OPC。

Micro POL

何谓Micor POL？

Micor POL的主要用途是用于高功耗器件的稳定而高效的电源如DSP、功率放大器等等，以及电压条件苛刻的器件的高精度电源如DSP、DDR存储器等。由于功耗问题——功耗随着功能数量的增加而增加，以及调谐器规范问题——大规模集成电路的设计规则变得越来越细，电压变得越来越低，电压偏差变得越来越小，这就需要Micro POL。

瑞萨提出了用于移动电话的新概念——小型高效的POL：Micro POL。瑞萨的该解决方案做到了高效率（大于90%）、对负载变化响应快、安装面积小，以及内置功率MOS器件减少外围电路等，很好地满足了移动电话应用中的低功耗、尺寸小、低成本要求。

Micro POL发展进程

0.5 s BiC-DMOS：

R2A20101降压POL（1路），现在可提供样品，2005年量产；

R2XXX升压POL（1路），2006年一季度提供样品，2006年二季度量产；

R2YYY多路POL（2路以上），正在规划中。

0.35 s CMOS：

HA16168降压POL（1路），2007年一季度提供样品，2007年三季度提供量产；

升压POL（1路），2007年一季度提供样品，2007年三季度提供量产；
多路POL（2路以上），正在规划中。

Micro POL的应用特点：

Micro POL应用优点包括电源好输出、电流共享I/O、用于大电流驱动、高速CR反馈控制、输出电压控制、输出电压实时控制。以Micro POL R2A20101为例，与传统的产品相比较，它实现了高速响应及低纹波电压。在电流为1.5~1720mA时，恢复时间由500 s缩短为5 s；纹波由500mV减小为200mV。另外，R2A20101对输出电压实现了快速的线性控制，控制范围为0.5V至Vin 0.5V。同其他厂商相关产品相比较，R2A20101不仅在多项技术参数方面具有优势，在输出电压线性控制、“电源好”检测、电流共享方面也都具有优势，详情见表2。

表2： R2A20101的比较表（略）

本文网址：

http://seminar.chinaecnet.com/050913/jchf.asp

问答选编

问：瑞萨有适合空调或其他白色家电应用的PFC吗？

答： HA16174和H16158适合空调等白色家电。

问：如何最有效解决DC-DC的效力问题?在选择电 感的时候，对Q值的要求是否很严格？

答：对DC-DC解决方案，同步调整方法是提高效率 的最佳解决方案。对外部元件，需要：(a)有低串行 电阻来实现更高的效率。(b) MOSFET导通电阻低。

问： HA16174可用于2500千瓦的系统吗？

答： 理论上，HA16174可以是2500KW系统的控制器。 但是这种类型的系统需要非常大功率的功率 MOSFET。

问：HA16174能放在变压器周围吗？是初级还是次级？

答：能放在变压器周围。是初级。

问：DC/DC芯片输出电流的大小与哪些因素有关？

答：对于Renesas的M62298或M62299，每个通道的 DC/DC 输出电流大小为40~500mA。输出电流值 依每个通道内置的MOSFET器件的特性的不同而 不同。

问：目前最快的开关的频率是多少？ 答：对于Renesas的PFC IC，最大频率为150kHz；对于 DC/DC IC，最大频率为2MHz。

问：贵公司的电源纹波能做到多小？

答：对于R2A20101，可同时实现高速响应和低纹波。 纹波可从500mV降到200mV，响应时间可从500 s 降到5 s。

问：HA16174是CCM的方式，在低于1KW的应用中， 是选用DCM好，还是选用CCM好？

答：通常CCM要优于DCM。CCM具有更加稳定的功 率和更小的噪声，其与功率范围并没有关系。

问：开关电源的输出波纹一般有点高，在后处理中有 哪些方法可得到满意的波纹（如小于1mV）?

答：通常在系统中都有纹波滤波器。纹波滤波器应 该具备一个低DCR值的感应电容电路。

问：刚才专家说最大输出电流由所选的MOSFET决 定，那么如何选择MOSFET呢？

答：选择功率MOSFET的三个要点：

(a)具有更低的Qgd和损耗RDS(on)，来获得更高的效 率和更低的传导损耗。(b)更低的栅极电阻Rg和 更低的Qgd，来提高开关速度。(c) 优化的Vth来获 得更高的电流输出和更小的热耗散。

问：HA16174内部集成了DC/DC，那么它最大能驱动 多大的负载？

答：最大负载为1~3KW，具体大小还需依外部电路 而定。

问：什么是软开关技术?Renesas有这方面的产品吗?

答：“软启动”是指在控制信号使能以后，电压输出 有一个延时。延时的长短由一个电容控制，通过 改变电容值的大小来控制延时的长短。Renesas 的多通道DC/DC转换器（如M62298FP和M62299FP） 已经内置了软启动功能。

问：斜率补偿有何作用？如果不用斜率补偿会怎样 呢？

答：所有AC-DC转换器都需要斜率补偿来补偿过流 检测限制。如果不用斜率补偿，过流检测将被AC 输入电压改变。

问：推荐一种4~20mA系统中用的开关DC/DC，输 入电压24V，输出电压3~5V，并要求极低的静态 功耗。

答：M62298或M62299。

问：瑞萨能提供用于有源功率因素校正（APFC）电路 的设计吗？主要用于家用电器的变速感应电机 方面。

答：能。反向电机的功率在200~1000W时，需要PFC 功能。

问：HA16174外围设计怎样有效抑制纹波？最低能抑 制到多少？

答：电源电压是115~230V，输出纹波是4~5V/380V (PFC)，系统输出功率是300W。关于外部电路，请 联系我们的销售办事处来获取产品应用指南。

问：贵公司提供的多通道电源，主要应用于哪些方面？

答：瑞萨提供多通道DC/DC转换器、M62298FP 和 M62299FP。多通道电源产品M62298FP 、M62299FP 主要应用在一些便携设备中，如数码相机、PMP、 便携DVD播放器等。

问：如何避免SMPS的瞬时过载的出现?如何进行保 护?有何措施?

答：对于电流模式方法，过电流检测电路需要具有电 流感应功能。电流感应端的限制值（阈值）同电 流限制值相同。对电压模式，电流限制功能（端 点）需要同反馈电路分开。需要电流感应电阻 来检测MOSFET的峰值电流（初级电流）。

问：DC/DC的转换效率在额定功率时能达到多高， EMC方面有多大的改进呢?

答：对瑞萨多通道DC/DC，每通道效率可高于90%。