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基于IC控制器FAN4810的500WPFC电源的设计

摘要：介绍了pfc控制器fan4810的主要特性，同时给出了基于fan4810的500w高性能pfc预调节器的设计程序与方法。 关键词：fan4810；pfc变换器；电路设计引言将基于功率因数控制器的有源功率因数校正（pfc）预调节器应用于分布式电源系统的前端时，能使非线性负载呈现纯电阻性，迫使桥式整流器的输入电流正比于输入电压，并且与线路电压保持同相位，因而线路功率因数几乎达到1。有源pfc预调节器的dc输出电压必须高于ac线路电压的峰值。对于270v的ac最高输入线路电压，pfc升压变换器的dc输出稳定电压通常是385v或400v。基于美国飞兆半导体公司功率因数控制器fan4810的pfc升压变换器，有着宽输入电压范围和宽输出功率电平，符合iec100032规范和ul1950标准，具有超快速pfc响应。本文简要介绍了pfc控制器fan4810的主要特点，给出了完整的应用电路，重点介绍了利用fan4810控制器的500wpfc预变换器设计。图11 fan4810的基本结构及主要特点fan4810采用16引脚dip和16引脚soic封装，芯片电路组成框图如图1所

采用FAN4810的500W功率因数校正电路

差φ为0，从而电源输入侧的功率因数就为1，如果正弦波电压和电流之间相位差φ不为0，则电路的功率因数是他们相位差φ的余弦值。 当φ=0时（为计算方便），功率因数与thd间存在如表1所示的关系。可见，当thd≤5%时，功率因数可控制在0.999左右。 4 功率因数校正实现方法 要提高功率因数，有两个途径： ① 使输入电压、输入电流同相位，此时cosφ=1，所以pf=g。 ② 使输入电流正弦化，即ii=i1（谐波为0），有i1/ii=1，即pf=g×cosφ=1。 fan4810的特点与应用 1 fan4810的技术特点 ① 满足ul1950要求的三重故障检测（trifault detect）技术要求，增强了电路工作的可靠性； ② 摆率增强跨导误差放大器可以满足快速的pfc响应； ③ 低功耗，启动电流为200μa，工作电流为5.5ma； ④ 总谐波失真thd小，功率因数pf值高； ⑤ 工作于平均电流，电流连续（ccm）升电压前沿pfc控制工作方式； ⑥ 内部的电流前馈增益调制器可以改善电路的抗干扰特性； ⑦ 过电压和交流输

PFC控制器芯片内部剖析

，pfc能实现尖端的调节功能。 通常，pfc芯片能确保pfc的负载周期d和pfc_out脉冲不会达到100%。防止了升压电感器达致饱和。最大的负载周期会在ac线电压的过零点处出现 (如图2所示的ch2)。 因此，当vin为零时，控制器芯片限制负载周期为98%。例如，图3所示是飞兆半导体的pfc控制器fan4810的实际波形。这里ch4是电流误差放大器的输出。 对设计人员而言，设置正确的电流误差放大器输出值是非常重要的。例如，fan4810规格定义ramp1谷对峰电压为2.5v。这意味着通过调节，ieao电压的动态范围应该在ramp1信号摆幅内，如图3所示的线迹ch1和ch4。 在许多ic中，iea是跨导放大器 (transconductance amplifier)。图1所示为围绕该放大器的2类补偿电路。该补偿电

飞兆半导体的高压SuperFET可以优化系统效率和可靠性

抗可减少功率损耗，让设计者毋需使用昂贵的冷却系统，并节省设计空间。superfet的低门电荷也使得它们易于驱动，以较低的开关损耗来提高效率。 飞兆半导体的功率专家the power franchise 策略通过提供一套完整的相辅相成的产品，包括pfc控制器、pwm控制器和光隔离放大器等,与先进的superfet系列相配合实现总体的系统解决方案。例如，superfet可配合飞兆半导体的fan7527b器件，成为面向镇流器应用具备成本优势的pfc控制器，与fan4822 zvs pfc 控制器或 fan4810 pfc控制器配合使用，能够增强400w以上设备的性能。 先进的superfet也可与飞兆半导体新的 fan7380/fan7382半桥驱动器ic结合使用，显著提高镇流器设计的效率。除了广泛的产品组合外，飞兆半导体还具备覆盖全球的功率设计实验室和在线设计工具，协助设计者实现产品快速推出市场同时降低总成本。这些在线设计工具包括pfc指导教程、电源设计工具套件和fetbench产品选择工具 (www.fairchildsemi.com/acdc)。 来源:零八我的爱

Fairchild 高压SuperFET产品

功率损耗，让设计者毋需使用昂贵的冷却系统，并节省设计空间。superfet的低门电荷也使得它们易于驱动，以较低的开关损耗来提高效率。 飞兆半导体的功率专家the power franchise® 策略通过提供一套完整的相辅相成的产品，包括pfc控制器、pwm控制器和光隔离放大器等,与先进的superfet系列相配合实现总体的系统解决方案。例如，superfet可配合飞兆半导体的fan7527b器件，成为面向镇流器应用具备成本优势的pfc控制器，与fan4822 zvs pfc 控制器或 fan4810 pfc控制器配合使用，能够增强400w以上设备的性能。 来源:零八我的爱

基于IC控制器FAN4810的500WPFC电源的设计

摘要：介绍了PFC控制器FAN4810的主要特性，同时给出了基于FAN4810的500W高性能PFC预调节器的设计程序与方法。

• FAN4810引脚功能图及芯片原理

  fan4810工作于前沿平均电流、电流连续（ccm）升电压输出工作模式，内部的三重安全检测技术可使电路免受由于某个电路元器件的损坏而使电路处于不正常工作状态；栅极输出驱动能力高达1a，因而无须外接功率mosfet(它用一块p型硅半导体材料作衬底在其面上扩散了两个n型区，再在上面覆盖一层二氧化硅(sio2)绝缘层，最后在n区上方用腐蚀的方法做成两个孔，用金属化的方法分别在绝缘层上及两个孔内做成三个电极：g（栅极）s(源极)及d(漏极))驱动电路；低功耗特性改进了电路的工作效率，并降低了元器件的损耗。fan4810还具有峰值电流限制功能，利用内部的交流输入电压过低保护和输出过电压保护电路，在输出负载突变的情况下通过内部的过电压比较器（电压比较器是对输入信号进行鉴别与比较的电路，是组成非正弦波发生电路的基本单元电路）可以关断pfc电路的工作，输出时钟信号可用于同步下级pwm电路，以降低电路工作躁声。fan4810的引脚图如图2所示，其工作原理框图如图3所示，fan4810引脚功能如表2所示。 来源:lidy

• FAN4810引脚及其功能能图

  fan4810工作于前沿平均电流、电流连续（ccm）升电压输出工作模式，内部的三重安全检测技术可使电路免受由于某个电路元器件的损坏而使电路处于不正常工作状态；栅极输出驱动能力高达1a,因而无须外接功率mosfet驱动电路；低功耗特性改进了电路的工作效率，并降低了元器件的损耗。fan4810还具有峰值电流限制功能，利用内部的交流输入电压过低保护和输出过电压保护电路，在输出负载突变的情况下通过内部的过电压比较器可以关断pfc电路的工作，输出时钟信号可用于同步下级pwm电路，以降低电路工作噪声。 来源:admin