基于APFC控制芯片F(xiàn)AN7530的電壓型臨界工作模式
提高開關電源的功率因數(shù),不僅可以節(jié)能,還可以減少電網(wǎng)的諧波污染,提高了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。為此,研究出多種提高功率因數(shù)的方法,其中,有源功率因數(shù)校正技術(簡稱APFC)就是其中的一種有效方法,它是通過在電網(wǎng)和電源之間串聯(lián)加入功率因數(shù)校正裝置,目前最常用的為單相升壓前置升壓變換器原理,它由專用芯片實現(xiàn)的,且具有高效率、電路簡單、成本低廉等優(yōu)點,本文介紹的低成本電壓型臨界工作模式APFC控制芯片FAN7530即可實現(xiàn)該功能。
1 FAN7530的電路特點
1.1 內(nèi)部電路
如圖l所示,FAN7530N DIP8封裝,也有SMD封裝(FAN7530M),內(nèi)部含有自啟動定時器、正交倍增器、零電流檢測器、圖騰柱驅(qū)動輸出、過壓力過流欠壓保護等電路。
1.2 FAN7530 PFC控制芯片的性能特點
該芯片的最大特點是采用電壓控制臨界工作模式,其它性能特點如下:
160μs的內(nèi)置啟動定時電路;
低的THD及高的功率因數(shù);
過壓、欠壓、過流保護;
零電流檢測器;
CRM控制模式;
工作溫度低一40℃~+125℃;
低啟動電流(40μA)及低工作電流(1.5mA)。
FAN7530是一個引腳簡單、高性能的有源功率因數(shù)校正芯片。它是被優(yōu)化的、穩(wěn)定的、低功耗、高密度的電源芯片,且外圍元器件少,節(jié)省了PCB布線空間。內(nèi)置R/C濾波器,抗干擾能力強,對抑制輕載漂移現(xiàn)象增加了特殊電路。對輔助電源范圍不要求,輸出圖騰驅(qū)動電路限制了功率MOSFET短路的危險,極大地提高了系統(tǒng)的可靠性。
2 有源功率因數(shù)校正原理設計
2.1 功率因數(shù)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的零點流檢測器,當零電流檢測器中的電流降為零時,即升壓二極管D1中的電流為零時,S1導通,此時的電感L開始儲能,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:
由于儲能電感中的電流為零時,S1才能導通,這樣就大大減少了MOSFET的開關應力和損耗,同時對升壓二極管的恢復時間沒有嚴格的要求,另一方面免除了由于二極管恢復時間過長引起的開關損耗,增加了開關管的可靠性。
由于開關管的驅(qū)動脈沖時間無死區(qū),所以輸入電流是連續(xù)的,并呈正弦波,這樣大大提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)。
評論