基于IC控制器FAN4810的500WPFC電源的設(shè)計(jì)

摘要：介紹了pfc控制器fan4810的主要特性，同時(shí)給出了基于fan4810的500w高性能pfc預(yù)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)程序與方法。 關(guān)鍵詞：fan4810；pfc變換器；電路設(shè)計(jì)引言將基于功率因數(shù)控制器的有源功率因數(shù)校正（pfc）預(yù)調(diào)節(jié)器應(yīng)用于分布式電源系統(tǒng)的前端時(shí)，能使非線性負(fù)載呈現(xiàn)純電阻性，迫使橋式整流器的輸入電流正比于輸入電壓，并且與線路電壓保持同相位，因而線路功率因數(shù)幾乎達(dá)到1。有源pfc預(yù)調(diào)節(jié)器的dc輸出電壓必須高于ac線路電壓的峰值。對(duì)于270v的ac最高輸入線路電壓，pfc升壓變換器的dc輸出穩(wěn)定電壓通常是385v或400v?；诿绹?guó)飛兆半導(dǎo)體公司功率因數(shù)控制器fan4810的pfc升壓變換器，有著寬輸入電壓范圍和寬輸出功率電平，符合iec100032規(guī)范和ul1950標(biāo)準(zhǔn)，具有超快速pfc響應(yīng)。本文簡(jiǎn)要介紹了pfc控制器fan4810的主要特點(diǎn)，給出了完整的應(yīng)用電路，重點(diǎn)介紹了利用fan4810控制器的500wpfc預(yù)變換器設(shè)計(jì)。圖11 fan4810的基本結(jié)構(gòu)及主要特點(diǎn)fan4810采用16引腳dip和16引腳soic封裝，芯片電路組成框圖如圖1所

采用FAN4810的500W功率因數(shù)校正電路

差φ為0，從而電源輸入側(cè)的功率因數(shù)就為1，如果正弦波電壓和電流之間相位差φ不為0，則電路的功率因數(shù)是他們相位差φ的余弦值。 當(dāng)φ=0時(shí)（為計(jì)算方便），功率因數(shù)與thd間存在如表1所示的關(guān)系。可見，當(dāng)thd≤5%時(shí)，功率因數(shù)可控制在0.999左右。 4 功率因數(shù)校正實(shí)現(xiàn)方法 要提高功率因數(shù)，有兩個(gè)途徑： ① 使輸入電壓、輸入電流同相位，此時(shí)cosφ=1，所以pf=g。 ② 使輸入電流正弦化，即ii=i1（諧波為0），有i1/ii=1，即pf=g×cosφ=1。 fan4810的特點(diǎn)與應(yīng)用 1 fan4810的技術(shù)特點(diǎn) ① 滿足ul1950要求的三重故障檢測(cè)（trifault detect）技術(shù)要求，增強(qiáng)了電路工作的可靠性； ② 擺率增強(qiáng)跨導(dǎo)誤差放大器可以滿足快速的pfc響應(yīng)； ③ 低功耗，啟動(dòng)電流為200μa，工作電流為5.5ma； ④ 總諧波失真thd小，功率因數(shù)pf值高； ⑤ 工作于平均電流，電流連續(xù)（ccm）升電壓前沿pfc控制工作方式； ⑥ 內(nèi)部的電流前饋增益調(diào)制器可以改善電路的抗干擾特性； ⑦ 過電壓和交流輸

PFC控制器芯片內(nèi)部剖析

，pfc能實(shí)現(xiàn)尖端的調(diào)節(jié)功能。 通常，pfc芯片能確保pfc的負(fù)載周期d和pfc_out脈沖不會(huì)達(dá)到100%。防止了升壓電感器達(dá)致飽和。最大的負(fù)載周期會(huì)在ac線電壓的過零點(diǎn)處出現(xiàn) (如圖2所示的ch2)。 因此，當(dāng)vin為零時(shí)，控制器芯片限制負(fù)載周期為98%。例如，圖3所示是飛兆半導(dǎo)體的pfc控制器fan4810的實(shí)際波形。這里ch4是電流誤差放大器的輸出。 對(duì)設(shè)計(jì)人員而言，設(shè)置正確的電流誤差放大器輸出值是非常重要的。例如，fan4810規(guī)格定義ramp1谷對(duì)峰電壓為2.5v。這意味著通過調(diào)節(jié)，ieao電壓的動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)該在ramp1信號(hào)擺幅內(nèi)，如圖3所示的線跡ch1和ch4。 在許多ic中，iea是跨導(dǎo)放大器 (transconductance amplifier)。圖1所示為圍繞該放大器的2類補(bǔ)償電路。該補(bǔ)償電

飛兆半導(dǎo)體的高壓SuperFET可以優(yōu)化系統(tǒng)效率和可靠性

抗可減少功率損耗，讓設(shè)計(jì)者毋需使用昂貴的冷卻系統(tǒng)，并節(jié)省設(shè)計(jì)空間。superfet的低門電荷也使得它們易于驅(qū)動(dòng)，以較低的開關(guān)損耗來提高效率。 飛兆半導(dǎo)體的功率專家the power franchise 策略通過提供一套完整的相輔相成的產(chǎn)品，包括pfc控制器、pwm控制器和光隔離放大器等,與先進(jìn)的superfet系列相配合實(shí)現(xiàn)總體的系統(tǒng)解決方案。例如，superfet可配合飛兆半導(dǎo)體的fan7527b器件，成為面向鎮(zhèn)流器應(yīng)用具備成本優(yōu)勢(shì)的pfc控制器，與fan4822 zvs pfc 控制器或 fan4810 pfc控制器配合使用，能夠增強(qiáng)400w以上設(shè)備的性能。 先進(jìn)的superfet也可與飛兆半導(dǎo)體新的 fan7380/fan7382半橋驅(qū)動(dòng)器ic結(jié)合使用，顯著提高鎮(zhèn)流器設(shè)計(jì)的效率。除了廣泛的產(chǎn)品組合外，飛兆半導(dǎo)體還具備覆蓋全球的功率設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室和在線設(shè)計(jì)工具，協(xié)助設(shè)計(jì)者實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快速推出市場(chǎng)同時(shí)降低總成本。這些在線設(shè)計(jì)工具包括pfc指導(dǎo)教程、電源設(shè)計(jì)工具套件和fetbench產(chǎn)品選擇工具 (www.fairchildsemi.com/acdc)。 來源:零八我的愛

Fairchild 高壓SuperFET產(chǎn)品

功率損耗，讓設(shè)計(jì)者毋需使用昂貴的冷卻系統(tǒng)，并節(jié)省設(shè)計(jì)空間。superfet的低門電荷也使得它們易于驅(qū)動(dòng)，以較低的開關(guān)損耗來提高效率。 飛兆半導(dǎo)體的功率專家the power franchise® 策略通過提供一套完整的相輔相成的產(chǎn)品，包括pfc控制器、pwm控制器和光隔離放大器等,與先進(jìn)的superfet系列相配合實(shí)現(xiàn)總體的系統(tǒng)解決方案。例如，superfet可配合飛兆半導(dǎo)體的fan7527b器件，成為面向鎮(zhèn)流器應(yīng)用具備成本優(yōu)勢(shì)的pfc控制器，與fan4822 zvs pfc 控制器或 fan4810 pfc控制器配合使用，能夠增強(qiáng)400w以上設(shè)備的性能。 來源:零八我的愛

基于IC控制器FAN4810的500WPFC電源的設(shè)計(jì)

摘要：介紹了PFC控制器FAN4810的主要特性，同時(shí)給出了基于FAN4810的500W高性能PFC預(yù)調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì)程序與方法。

• FAN4810引腳功能圖及芯片原理

  fan4810工作于前沿平均電流、電流連續(xù)（ccm）升電壓輸出工作模式，內(nèi)部的三重安全檢測(cè)技術(shù)可使電路免受由于某個(gè)電路元器件的損壞而使電路處于不正常工作狀態(tài)；柵極輸出驅(qū)動(dòng)能力高達(dá)1a，因而無(wú)須外接功率mosfet(它用一塊p型硅半導(dǎo)體材料作襯底在其面上擴(kuò)散了兩個(gè)n型區(qū)，再在上面覆蓋一層二氧化硅(sio2)絕緣層，最后在n區(qū)上方用腐蝕的方法做成兩個(gè)孔，用金屬化的方法分別在絕緣層上及兩個(gè)孔內(nèi)做成三個(gè)電極：g（柵極）s(源極)及d(漏極))驅(qū)動(dòng)電路；低功耗特性改進(jìn)了電路的工作效率，并降低了元器件的損耗。fan4810還具有峰值電流限制功能，利用內(nèi)部的交流輸入電壓過低保護(hù)和輸出過電壓保護(hù)電路，在輸出負(fù)載突變的情況下通過內(nèi)部的過電壓比較器（電壓比較器是對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行鑒別與比較的電路，是組成非正弦波發(fā)生電路的基本單元電路）可以關(guān)斷pfc電路的工作，輸出時(shí)鐘信號(hào)可用于同步下級(jí)pwm電路，以降低電路工作躁聲。fan4810的引腳圖如圖2所示，其工作原理框圖如圖3所示，fan4810引腳功能如表2所示。 來源:lidy

• FAN4810引腳及其功能能圖

  fan4810工作于前沿平均電流、電流連續(xù)（ccm）升電壓輸出工作模式，內(nèi)部的三重安全檢測(cè)技術(shù)可使電路免受由于某個(gè)電路元器件的損壞而使電路處于不正常工作狀態(tài)；柵極輸出驅(qū)動(dòng)能力高達(dá)1a,因而無(wú)須外接功率mosfet驅(qū)動(dòng)電路；低功耗特性改進(jìn)了電路的工作效率，并降低了元器件的損耗。fan4810還具有峰值電流限制功能，利用內(nèi)部的交流輸入電壓過低保護(hù)和輸出過電壓保護(hù)電路，在輸出負(fù)載突變的情況下通過內(nèi)部的過電壓比較器可以關(guān)斷pfc電路的工作，輸出時(shí)鐘信號(hào)可用于同步下級(jí)pwm電路，以降低電路工作噪聲。 來源:admin