O 引言

　　提高開關電源" title="開關電源">開關電源" target="_blank">開關電源的功率因數,，不僅可以節(jié)能，還可以減少電網的諧波污染,，提高了電網的供電質量,。為此，研究出多種提高功率因數的方法,，其中,，有源功率因數" title="有源功率因數">有源功率因數校正技術(簡稱APFC)就是其中的一種有效方法，它是通過在電網和電源之間串聯加入功率因數校正裝置,，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即可實現該功能,。

　　1 FAN7530的電路特點

　　1．1 內部電路

　　如圖l所示,，FAN7530N DIP8封裝，也有SMD封裝(FAN7530M),，內部含有自啟動定時器,、正交倍增器、零電流檢測器、圖騰柱驅動輸出,、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的內置啟動定時電路,；
　　低的THD及高的功率因數,；
　　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 有源功率因數校正原理設計

　　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。

　　2．2 應用設計舉例

　　技術要求：

　　輸入電網電壓范圍 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APFC前置變換器中的應用電路,。

　　3 使用FAN7530的問題及解決方法

　　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(wěn)定,；
　　FAN7530的腳1和腳2之間的電容值影響啟動時間,；
　　該芯片在使用中發(fā)現，有很多優(yōu)點,，也有缺點,。

　　4 結語

　　該設計經多次反復試驗，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,。實踐證明該方案是可行的，有一定的應用價值,。