1、您现在的位置：首页 电源技术 正文电压临界工作模式的有源功率因数校正器的设计应用技术分类： 电源技术 | 2009-01-09 廉士良O 引言提高开关电源的功率因数，不仅可以节能，还可以减少电网的谐波污染，提高了电网的供电质量。为此，研究出多种提高功率因数的方法，其中，有源功率因数校正技术(简称APFC)就是其中的一种有效方法，它是通过在电网和电源之间串联加入功率因数校正装置，目前最常用的为单相升压前置升压变换器原理，它由专用芯片实现的，且具有高效率、电路简单、成本低廉等优点，本文介绍的低成本电压型临界工作模式 APFC 控制芯片 FAN7530即可实现该功能。1 FAN7530 的电路特点1
2、1 内部电路如图 l 所示，FAN7530N DIP8 封装，也有 SMD 封装(FAN7530M)，内部含有自启动定时器、正交倍增器、零电流检测器、图腾柱驱动输出、过压力过流欠压保护等电路。点击看原图12 FAN7530 PFC 控制芯片的性能特点该芯片的最大特点是采用电压控制临界工作模式，其它性能特点如下： 160s 的内置启动定时电路； 低的 THD 及高的功率因数； 过压、欠压、过流保护； 零电流检测器； CRM 控制模式； 工作温度低一 40+125； 低启动电流(40A)及低工作电流(15mA)。FAN7530 是一个引脚简单、高性能的有源功率因数校正芯片。它是被优化的、稳定的、低
3、功耗、高密度的电源芯片，且外围元器件少，节省了 PCB 布线空间。内置 RC 滤波器，抗干扰能力强，对抑制轻载漂移现象增加了特殊电路。对辅助电源范围不要求，输出图腾驱动电路限制了功率 MOSFET 短路的危险，极大地提高了系统的可靠性。2 有源功率因数校正原理设计21 功率因数校正原理如图 2 所示，控制芯片采用 FAN7530，功率 MOSFET S1 的通、断受控于 FAN7530 的零点流检测器，当零电流检测器中的电流降为零时，即升压二极管 D1 中的电流为零时，S1导通，此时的电感 L 开始储能，电流控制波形如图 3 所示，这种零电流控制模式有以下优点：由于储能电感中的电流为零时，S1
4、 才能导通，这样就大大减少了 MOSFET 的开关应力和损耗，同时对升压二极管的恢复时间没有严格的要求，另一方面免除了由于二极管恢复时间过长引起的开关损耗，增加了开关管的可靠性。由于开关管的驱动脉冲时间无死区，所以输入电流是连续的，并呈正弦波，这样大大提高了系统的功率因数。22 应用设计举例技术要求： 输入电网电压范围 AC 90265V； 输出直流电压 DC 400V； 输出功率 150W。221 PFC 电感的设计点击看原图电感的电气原理图如图 4 所示。点击看原图222 升压 MOSFET 的选择点击看原图223 升压二极管的选择点击看原图224 整流桥的选择点击看原图如图 5 所示 F
5、AN7530N 在 APFC 前置变换器中的应用电路。点击看原图3 使用 FAN7530 的问题及解决方法 PFC 中的自举二极管速度越快越好； 注意 MOSFET 的源极与地线的连接，减少谐振的发生； PFC 升压后高压电容的容量要够，尽量采用标准值； 整流桥后的金属化薄膜电容调整可以改变谐振； FAN7530 的脚 1 和脚 3 之间加 R/C，适当调整参数可以减少轻载不稳定； FAN7530 的脚 1 和脚 2 之间的电容值影响启动时间； 该芯片在使用中发现，有很多优点，也有缺点。4 结语该设计经多次反复试验，PFC 升压电感参数调整，及其它外围参数设计试验确定，功率 MOSFET 等器件的计算，已成功设计出 150W 升压前置变换器，并应用于适配器中。实践证明该方案是可行的，有一定的应用价值。
