O 引言
提高開關(guān)電源" title="開關(guān)電源">開關(guān)電源" target="_blank">開關(guān)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)" title="有源功率因數(shù)">有源功率因數(shù)校正技術(shù)(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F(xiàn)AN7530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,，F(xiàn)AN7530N 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(shè)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(dāng)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(dǎo)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(dǎo)通，這樣就大大減少了MOSFET的開關(guān)應(yīng)力和損耗,，同時對升壓二極管的恢復(fù)時間沒有嚴(yán)格的要求,，另一方面免除了由于二極管恢復(fù)時間過長引起的開關(guān)損耗，增加了開關(guān)管的可靠性,。
由于開關(guān)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),。
2．2 應(yīng)用設(shè)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(shè)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)值；
整流橋后的金屬化薄膜電容調(diào)整可以改變諧振,；
FAN7530的腳1和腳3之間加R/C，適當(dāng)調(diào)整參數(shù)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(xiàn)，有很多優(yōu)點,，也有缺點,。
4 結(jié)語
該設(shè)計經(jīng)多次反復(fù)試驗，PFC升壓電感參數(shù)調(diào)整,，及其它外圍參數(shù)設(shè)計試驗確定,，功率MOSFET等器件的計算,，已成功設(shè)計出150W升壓前置變換器，并應(yīng)用于適配器中,。實踐證明該方案是可行的,，有一定的應(yīng)用價值。