在65W~150W輸出功率范圍應用下，CrMPFC + QR Flyback 拓樸是非常普遍被選用的架構，在小型化集成線路驅勢下，QRcombo 控制芯片應運而生。另外對于消費型電子產品，不僅能效需要符合法規的要求，其待機損耗也是相當重要的評判指標。SO20封裝不僅整合了PFC與QR控制器的功能，也整合了高壓啟動與X2cap 放電機制，當然IC也必須考量到絕緣空腳距離以致于有些腳位的功能是復合性的，就像HV/X2，BO/X2，PCS/PZCD...

在這之中尤其是以小信號檢測PCS/PZCD比較敏感，避免用戶在應注意而未注意情況下進行不恰當的PCB布局設計，產生異常動作保護觸發的現象，以下就為大家介紹NCP1937相關的應用經驗與注意事項。

NCP1937集成了功率因數修正（PFC）和準諧振（QR）反激式控制器，旨在用于電源適配器并實現高能效、緊湊型開關電源，例如：PD快充、工業通信電源、電動工具快充等方案。這是一款采用混合數字內核架構的AC-DC器件，能夠提供更高能效、增強靈活性及簡化系統設計應用。該 PFC級以最大頻率箝位在臨界導通模式（CrM）下運行時表現出接近1的功率因子。

該電路結合了構建一個堅固緊湊的 PFC級所需的所有必要功能，同時最大限度地減少外部器件的數量。準諧振電流模式反激級具有專有的谷值鎖定電路，確保穩定的谷值開關。該系統工作到第四個谷值并切換到一個頻率折返模式，最小頻率箝位超出第4階谷以消除可聽噪聲。跳周期模式操作允許在輕負載條件下具有出色的效率，同時待機功耗非常低。

電流路徑和接地點對噪聲的影響

在任何電源轉換器中，PCB布局和布線需要考慮盡量減少噪聲的產生和確保穩定運轉。作為組合IC，NCP1937控制兩個可變開關頻率轉換器而且彼此獨立運行。事實上，PFC部分柵極驅動器和QR部分柵極驅動器可以在任意點開啟和關閉。因此有必要特別關注當前的電流路徑和接地點，以避免噪聲在兩個轉換器之間的相互作用。

在為NCP1937布置PCB之前，建議區別并注釋各種接地點（如圖1所示）。下面的表 1說明了不同電流路徑的接地點，并表示為PGNDx。同時，為了區別模擬或信號接地點，將其表示為AGNDx。星形接地在業界眾所周知，是很好的實踐布局方式。圖2是NCP1937的應用線路在初級側星形接地配置的范例。

以下是針對初級側電流路徑的PCB布局以及接地點的說明：

分別提供單獨的路徑給PFC和反激式轉換器的開關電流。從圖1可知，PGND3到PGND4的電流路徑（PFC電流路徑）和PGND4到PGND5的電流路徑（反激式轉換器電流路徑）是完全隔開，有各自的電流回路。這將避免開關電流和柵極來自兩個轉換器的驅動電流重疊。

PGND6 和PGND4之間的路徑可以改善的浪涌（surge）的耐受度。建議使用單獨的走線以及足夠的線寬，將PGND6接回PGND4。

建議PGND4和PGND5之間的接線盡可能越短越好。

PGND4將是整個模擬信號地的星形連接中心點。連接PGND4和AGND1 之間應盡可能短且盡可能寬。

PGND1、PGND2、PGND3之間可以是連續路徑，即不需要隔離這些路徑。

針對初級側模擬信號的PCB布局以及接地點的說明：

AGND1是模擬信號接地端的星形中心點。AGND2和AGND3應在該點相交。

AGND3來自PFC扼流圈輔助繞組，應單獨連接至AGND1。

AGND2應單獨連接至AGND1。

圖1：NCP1937的應用電路以及各種接地點的區別

表1：說明圖1中的各個接地點

圖2：NCP1937使用星形接地范例

用例：90W電源適配器應用電路的PCB布局

圖3為安森美(onsemi)90W 電源適配器的展示板。接下來透過應用線路（圖4）來進一步說明實踐的PCB布局方式。

擺放NCP1937時，IC可靠近PFC電流感測電阻。

PFC 電流感測電阻盡可能靠近Bulkcap 的接地端。

建議PCS/PZCD和QCSloop 可優先布線，路徑盡可能愈短愈好。任何高頻驅動信號及高dv/dt信號，禁止穿越或靠近PCS/PZCD和QCS信號回傳路徑

PFC 功率電流必須單獨回到Bulkcap GND. （紅色powergrounding）

Flyback 功率電流必須單獨回到Bulkcap GND，不可以經過PFC功率電流路徑才回到Bulkcap GND

PFC 扼流圈輔助繞組的接地端，必須直接連接到VCCSMT 電容的接地端

VCC SMT 電容以及PCS/PZCD濾波電容必須靠近IC的GND

所有小信號grounding必須都先連接到VCCSMT 電容。也就是VCCSMT 電容的接地端會呈現星形分散連接到所有的小信號grounding（藍色grounding）

QR Aux winding GND必須先連接到VCC的電解電容，再從電解電容分成兩路各連接到VCCSMT 電容GND及Bulkcap GND （綠色接地）

PCS/PZCD 的RC濾波必須靠近ICpin 腳（藍圈1）

QCS 的RC濾波必須靠近ICpin 腳（藍圈2）

QZCD high low line補償電阻靠近ICpin 腳

HV/X2 and HV/BO pin可以預留落地高壓濾波電容（~470pF）

一、二次側的Ycap 應單獨回路連接到Bulkcap GND 及outputcap GND。不可先匯入powerloop 或是小信號groundingloop

圖3：安森美90W電源適配器的展示板

圖4：應用線路以及接地的布局方式

通過PCB布局優化ESD，避免誤觸發保護機制

另一方面為了通過ESD測試，會透過PCB布局的方式優化ESD能量的路徑，避免誤觸發IC的保護機制。圖5是優化前的接地方式，ESD能量會通過Ycap 到一次側會經過獨立Trace回到Bulkcap GND，但是另一個路徑則會經過變壓器繞組耦合到一次側時，AUX繞組grounding若先連接到CurrentSenes 的powerTrace 時，就會在CS信號受到ESDinjection 能量產生distortion造成誤觸發OCP保護機制。

然而ESD表現較好的布局，如圖6，可以看到不僅Ycap 到一次側會經過獨立Trace回到Bulkcap GND，而另一個路徑則會經過變壓器繞組耦合到一次側時，AUX繞組grounding則會先連接到Bulkcap GND，不會讓CS信號受到ESDinjection 能量產生distortion而造成誤觸發OCP保護機制。

簡言之，針對ComboIC控制器來操作兩個電源轉換器，PCB布局是電源轉換器可發揮高效能以及穩定操作的關鍵因素。遵循上述的接地建議，將有效減少一個轉換器的噪聲耦合其他轉換器的敏感控制訊號。

圖5：優化前，輔助電源繞組的GND連接到PFC電流感測電阻的負端

圖6：優化后，輔助電源繞組的GND連接到PFCbulk電容的負端