
UM0877 List of figures
Doc ID 16854 Rev 1 5/62
List of figures
Figure 1. Typical AC to DC rectification without PFC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Figure 2. Scheme of AC to DC boost converter topology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 3. AC to DC boost converter signals with CCM PFC - output VDC, input Vac and inductor
current (time scale = 5 ms) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 4. AC to DC boost converter signals with CCM PFC - inductor current and power MOSFET
gate command (time scale = 10 µs) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Figure 5. Digital PFC implementation scheme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Figure 6. Block diagram of the voltage and current PI regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Figure 7. STEVAL-ISF002V1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Figure 8. Vin connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 9. Vout connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 10. MC + PFC connector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 11. MC connector only . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 12. STEVAL-ISF001V1 block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Figure 13. STEVAL-ISF002V1 - power supply section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Figure 14. STEVAL-ISF002V1 - input voltage sensing section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 15. STEVAL-IHM022V1 - input voltage sensing section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 16. STEVAL-ISF002V1 - output voltage sensing section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Figure 17. STEVAL-IHM022V1 - output voltage sensing section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Figure 18. STEVAL-ISF002V1 - PFC current sensing section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Figure 19. STEVAL-IHM022V1 - PFC current sensing section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Figure 20. STEVAL-ISF002V1 - PFC power MOSFET driving section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Figure 21. STEVAL-ISF002V1 - overcurrent protection section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Figure 22. STEVAL-ISF002V1 - vin zero crossing detection section. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Figure 23. Vin zero crossing detection (without load) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Figure 24. Vin zero crossing detection (with load) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Figure 25. STEVAL-IHM022V1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Figure 26. Output voltage soft-start methodology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Figure 27. PFC states . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Figure 28. Use of peripherals for digital PFC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figure 29. PFC firmware flowchart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Figure 30. Digital PFC timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Figure 31. Hardware connections for firmware downloading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Figure 32. Opening the workspace file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Figure 33. Downloading and debugging the firmware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Figure 34. Connecting the various system components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Figure 35. Hardware elements of the control board. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Figure 36. LCD after startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Figure 37. LCD during running of the digital PFC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Figure 38. LCD after an overcurrent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Figure 39. Test setup block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Figure 40. 185 Vrms at 50 Hz as input - 1400 W as output load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Figure 41. 230 Vrms at 50 Hz as input - 1400 W as output load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Figure 42. 265 Vrms at 50 Hz as input - 1400 W as output load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Figure 43. STEVAL-ISF00V1 schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Figure 44. STEVAL-ISF002V1 layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Figure 45. Technical sheet of PFC inductor - page 1 of 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Figure 46. Technical sheet of PFC inductor - page 2 of 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60