電壓臨界工作模式的有源功率因數校正器
2.1 功率因數校正原理
如圖2所示,控制芯片采用FAN7530,功率MOSFET S1的通、斷受控于FAN7530的零點(diǎn)流檢測器,當零電流檢測器中的電流降為零時(shí),即升壓二極管D1中的電流為零時(shí),S1導通,此時(shí)的電感L開(kāi)始儲能,電流控制波形如圖3所示,這種零電流控制模式有以下優(yōu)點(diǎn):
由于儲能電感中的電流為零時(shí),S1才能導通,這樣就大大減少了MOSFET的開(kāi)關(guān)應力和損耗,同時(shí)對升壓二極管的恢復時(shí)間沒(méi)有嚴格的要求,另一方面免除了由于二極管恢復時(shí)間過(guò)長(cháng)引起的開(kāi)關(guān)損耗,增加了開(kāi)關(guān)管的可靠性。
由于開(kāi)關(guān)管的驅動(dòng)脈沖時(shí)間無(wú)死區,所以輸入電流是連續的,并呈正弦波,這樣大大提高了系統的功率因數。
2.2 應用設計舉例
技術(shù)要求:
輸入電網(wǎng)電壓范圍 AC 90~265V;
輸出直流電壓DC 400V;
輸出功率 150W。
2.2.1 PFC電感的設計
電感的電氣原理圖如圖4所示。
2.2.2 升壓MOSFET的選擇
2.2.3 升壓二極管的選擇
2.2.4 整流橋的選擇
如圖5所示FAN7530N在A(yíng)PFC前置變換器中的應用電路。
3 使用FAN7530的問(wèn)題及解決方法
PFC中的自舉二極管速度越快越好;
注意MOSFET的源極與地線(xiàn)的連接,減少諧振的發(fā)生;
PFC升壓后高壓電容的容量要夠,盡量采用標準值;
整流橋后的金屬化薄膜電容調整可以改變諧振;
FAN7530的腳1和腳3之間加R/C,適當調整參數可以減少輕載不穩定;
FAN7530的腳1和腳2之間的電容值影響啟動(dòng)時(shí)間;
該芯片在使用中發(fā)現,有很多優(yōu)點(diǎn),也有缺點(diǎn)。
4 結語(yǔ)
該設計經(jīng)多次反復試驗,PFC升壓電感參數調整,及其它外圍參數設計試驗確定,功率MOSFET等器件的計算,已成功設計出150W升壓前置變換器,并應用于適配器中。實(shí)踐證明該方案是可行的,有一定的應用價(jià)值。
零電流檢測器;
CRM控制模式;
工作溫度低一40℃~+125℃;
低啟動(dòng)電流(40μA)及低工作電流(1.5mA)。
FAN7530是一個(gè)引腳簡(jiǎn)單、高性能的有源功率因數校正芯片。它是被優(yōu)化的、穩定的、低功耗、高密度的電源芯片,且外圍元器件少,節省了PCB布線(xiàn)空間。內置R/C濾波器,抗干擾能力強,對抑制輕載漂移現象增加了特殊電路。對輔助電源范圍不要求,輸出圖騰驅動(dòng)電路限制了功率MOSFET短路的危險,極大地提高了系統的可靠性。
2 有源功率因數校正原理設計
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