www.fairchildsemi.com
AN-8027
FAN480X的PFC + PWM组合控制器中的应用
FAN4800A / FAN4800C / FAN4801 / FAN4802 / FAN4802L
介绍
本应用笔记介绍一步一步设计
考虑使用FAN480X一个电源
控制器。该FAN480X结合了PFC控制器和
一个PWM控制器。 PFC控制器采用平均
电流模式控制的连续导通模式
（ CCM）升压转换器中的前端。该PWM
控制器可以在任一电流模式或电压使用
模式为下游的转换器。在电压模式中，
馈从PFC输出总线可用于
提高PWM级的线路瞬态响应。在
两种模式下， PWM级采用常规的后延
边占空比调制，而PFC使用leading-
边缘调制。这种专有的前/后缘
调制技术可以显著减小纹波
当前PFC输出电容器。
在PWM与PFC的同步简化了
在PWM补偿由于在受控波纹
PFC输出电容器（ PWM输入电容） 。在
除了功率因数校正，一些保护
功能已经内置到FAN480X 。这些措施包括
可编程软启动， PFC过电压保护，
脉冲由脉冲电流限制，欠压保护，并
欠压锁定功能。
FAN4801 / 2 / 2L特性可编程的两级式PFC
输出以提高轻负载和低效率的线
条件。
FAN480X是引脚对引脚FAN4800和兼容
ML4800 ，只需要调整一些外围的
组件。该FAN480X系列比较
概列于附录A.
F
1
AC
输入
L
BOOST
D
BOOST
C
BOOST
Q
1
V
布特
R
FB1
DRV
L
1
1
Q
2
D
R1
D
R1
D
F1
L
1
2
C
IF1
Vo1
DRV
R
CS1
R
坡道
D1
D2
D
R2
DRV
C
O11
C
O12
L
22
L
2
D
F2
1
Vo2
Q
3
D
R2
C
O21
C
O22
C
IC2
R
LF1
R
T
R
RMS2
C
LF1
C
SS
R
B
R
LF2
R
CS2
R
IAC
R
IC
国际能源署（IEA）
IAC
ISENSE
VRMS
SS
FBPWM
R
RMS1
C
RMS1
C
IC1
VEA
FBPFC
VREF
VD
D
OPFC
OPWM
GND
ILIMIT
R
D
Vo
1
R
BIAS
V
D
D
R
VC
C
VC2
C
VC1
C
F
R
F
R
OS1
Vo2
C
RMS2
R
RMS3
C
T
RT / CT
坡道
R
OS2
R
OS3
FAN480X
C
坡道
C
B
R
FB2
C
FB
C
LF2
C
DD
C
REF
图1. FAN480X的典型应用电路
2009仙童半导体公司
修订版1.0.0 09年8月26日
www.fairchildsemi.com
AN-8027
功能说明
增益调制器
增益调制器的PFC级，因为密钥块
它提供的参考电流控制误差
放大器，用于将输入电流整形，如图
2.增益调制器的输出电流为V的函数
EA
,
I
AC
和V
RMS
。增益调制器的增益是由于在
数据表我之间的比值
MO
我
AC
与给定的
V
RMS
当V
EA
饱和到高电平。增益成反比
正比于V
RMS2
所示，在图3中，为了实现
行前馈。这会自动调整参考
根据线路的电流控制误差放大器
电压，使得PFC变换器的输入功率是不
改变与线电压。
V
IN
I
L
然而，一旦PFC停止开关动作时，结
桥式二极管的电容不放电和V
IN
of
图2中被钳位在电源电压的峰值。然后，
VRMS引脚的电压由下式给出：
V
RMS NS
=
V
LINE
2
R
RMS
3
R
RMS
1
+
R
RMS
2
+
R
RMS
3
(2)
因此，该分压器用于VRMS应
设计考虑欠压保护跳闸点
和最小工作线电压。
PFC运行
V
IN
PFC停止
国际能源署（IEA）
R
ISENS
E
R
RMS1
R
IAC
C
RMS1
C
RMS2
I
AC
IA
C
VRMS
VEA
k
x
2
M
R
M
I
MO
=
G
I
AC
=
I
AC
K
(
V
EA
0.7)
V
RMS
2
(
V
EA MAX
0.7)
V
RMS
R
RMS2
R
RMS3
收益
调制器
图4. V
RMS
根据PFC操作
图2.增益调制器模块
由电流获得的整流的正弦信号
流入IAC引脚。电阻器R
IAC
应大
足以防止增益调制器的饱和度：
2
V
LINE
.
BO
G
最大
＆ LT ;
159
μ
A
(3)
R
IAC
其中，V
LINE.BO
是线电压欠压跳闸
保护，G
最大
为在最大增益调制器V
RMS
是1.08V （这可以在数据表中可以找到） ，并为159μA
增益调制器的最大输出电流。
G
∝
1
V
RMS
2
升压级的电流和电压控制
如图5所示， FAN480X采用两个控制
循环的功率因数校正：电流控制回路
和一个电压控制环路。电流控制环的形状
电感器的电流，如图6中所示，根据该
在IAC引脚得到的参考信号：
V
RMS
V
RMS - UVP
图3.调制增益特性
I
L
R
CS
1
=
I
MO
R
M
=
I
AC
G
R
M
(4)
以感测线电压的RMS值，平均化
电路与两极通常采用，如图
图2. VRMS销在正常的PFC电压
操作被给定为：
V
RMS
=
V
LINE
2
R
RMS
3
2
R
RMS
1
+
R
RMS
2
+
R
RMS
3
π
(1)
其中，V
LINE
是线电压的有效值。
2009仙童半导体公司
修订版1.0.0 09年8月26日
www.fairchildsemi.com
2
AN-8027
V
IN
I
L
V
O
它典型地，设置第二升压输出电压为
340V~300V
.
R
CS1
R
F1
ISENSE
R
RMS1
R
IAC
C
RMS1
C
RMS2
I
AC
C
F1
IAC
VRMS
VEA
R
VC
R
VC2
FBPFC
R
VC1
2.5V
R
FB2
+
R
M
R
M
国际能源署（IEA）
R
IC
I
MO
C
IC2
驱动逻辑
C
IC1
R
RMS2
VREF
R
RMS3
-
OPFC
R
FB1
两级PFC输出图7座
振荡器
FAN480X的内部振荡器频率
通过RT / CT定时电阻和电容决定
引脚。内部振荡器的频率由下式给出：
f
OSC
=
1
0.56
R
T
C
T
+
360
C
T
(6)
图5.增益调制模块
I
AC
I
MO
R
M
R
CS
1
I
L
图6.电感电流整形
电压控制环路调节PFC输出电压
使用内部误差放大器，使得FBPFC电压
是同一个2.5V的内部基准。
由于FAN480X的PWM阶段一般采用
正激变换器中，需要限制最大占空比
周期为50％。有一个小的公差最大的
占空比，分频器与肘节触发器是
使用时，如示于图8的操作频率
PFC和PWM级是振荡器的四分之一（1/4）
频率。 （对于FAN4800C和FAN4802 / 2L时，
对于PFC工作频率和PWM阶段是1
四分之一（1/4 ）和振荡器频率的一半（1/2 ） ，
分别） 。
的死区时间为PFC栅极驱动信号被确定
由等式：
t
DEAD
=
360
C
T
(7)
掉电保护
FAN480X有一个内置的内部掉电保护
比较器监测VRMS引脚的电压。一旦
在VRMS引脚电压高于1.05V （ 0.9V更低
FAN4802L ） ， PFC级是关机保护
系统的过电流。该FAN480X启动的
提升阶段，一旦V
RMS
电压增加到1.9V以上
（ 1.65V为FAN4802L ） 。
死区时间应的开关小于2 ％
期间，尽量减少周围线路的零线电流畸变
道口。
两级PFC输出
为了改善在低交流线电压的系统效率和
轻载状态， FAN480X提供了两个级别的PFC
输出电压。如图7 ， FAN480X显示器
V
EA
和V
RMS
电压调节PFC输出电压。
当V
EA
和V
RMS
比阈值低，在
20的内部电流源
A被启用流
通过研究
FB2
，增加FBPFC端子的电压。
这将导致PFC输出电压降低时， 20
A
使能时，计算公式为：
VREF
RT /
CT
T- FF
Q
T- FF
T
Q
OPFC ， OPWM
OSC
OPWM （ FAN4800C ， FAN4802 / 2L ）
图8.振荡器配置
V
OPFC
2
=
R
FB
1
+
R
FB
2
×
(2
.
5
-
20
μA
×
R
FB
2
)
R
FB
2
(5)
www.fairchildsemi.com
3
2009仙童半导体公司
修订版1.0.0 09年8月26日
AN-8027
RT /
CT
V
布特
REF
1.5V
坡道
PWM
-
+
PFC死区时间
R
坡道
OPFC
C
坡道
OPWM
FBPWM
OPWM （ FAN4800C ， FAN4802 / 2L ）
图9. FAN480X时序图
图10. PWM斜坡产生电路
PWM级
PWM的阶段能够电流模式或电压 -
模式的操作。在电流模式的应用中，PWM
斜坡（ RAMP ）通常是直接从目前的衍生
感测电阻器或电流互感器中的主
输出级，且由此代表了当前的
流过转换器的输出级。我
极限
，这
提供逐周期电流限制，通常是
连接在这些应用中，以RAMP 。
为电压模式操作，斜坡可以被连接到一个
单独的RC计时网络来产生斜坡电压
针对其FBPWM电压进行比较。在这些
条件下，使用电压前馈从PFC
总线可以用于更好的线路瞬态响应。
无电压误差放大器包括在PWM级，
因为该功能是通过一个可编程通常进行
并联稳压器，如KA431 ，在二次侧。对
促进光耦反馈电路的设计中，一个
偏移电压是内置的PWM的反相输入端
比较器，允许FBPWM指挥零
当其引脚电压低于1.5V ％的占空比。
PWM电流限制
该ILIMIT销是直接输入到周期接一个周期的
限流器的PWM部分。如果在输入电压
该引脚电压大于1V时，PWM输出将被禁用
直到下一个PWM时钟周期的开始。
V
IN
OK比较
在V
IN
OK比较器监视PFC的输出
阶段和抑制PWM级，如果这电压小于
2.4V （标称值的96 ％ ） 。一旦这个电压变
上述2.4V时，PWM阶段开始软启动。
PWM软启动（ SS ）
PWM的启动是由软启动电容控制。一
10μA的电流源供给的充电电流的
软启动电容。禁止PWM的启动，直到
软启动电容电压达到1.5V 。
2009仙童半导体公司
修订版1.0.0 09年8月26日
www.fairchildsemi.com
4
www.fairchildsemi.com
AN-6982
与FAN6982功率因数校正器设计
介绍
该FAN6982是一款14针，连续导通模式
（ CCM ）功率因数校正（ PFC ）控制器IC ，该
采用了平均电流前沿调制
控制并拥有多项先进功能的好
性能和可靠性。可变输出电压
功能（作用范围）降低PFC输出电压
轻载和低线路条件，以提高轻负载
效率，但也可以很容易地使用EN引脚禁用。
中的RDY信号，可用于电序列
控制下游的DC / DC转换器的。一个TriFault
检测功能有助于减少外部组件，
提供反馈充分的保护回路，如打开，
总之，和过电压。 FAN6982还包括PFC软
启动，峰值电流限制，馈线，和输入
电压欠压保护。
本应用笔记介绍了操作的理论和
一步一步的设计考虑了功率因数
使用FAN6982控制器校正电源。一
典型的应用电路示于图1，其中，所述
电源电压，V
DD
中，从一个备用的辅助供给
电源和所述电源电压为下游
转换器由RDY引脚控制。
F
1
AC输入
C
IF2
C
IF1
L
BOOST
D
BOOST
V
布特
V
OUT
R
DRV
Q
1
R
CS
D
1
R
LF
R
RMS1
C
RMS1
R
IAC
R
IC
国际能源署（IEA）
IAC
ISENSE
VRMS
C
BOOST
下游
DC / DC转换器
R
PL
D
2
C
IC2
C
IC1
VEA
FBPFC
VREF
VDD
OPFC
保护地
SGND
PWM控制器
R
FB1
v
CC
R
RMS2
R
RMS3
C
LF
R
VC
C
VC2
C
DD
R
FB2
C
FB
C
VC1
R
reg1
C
REF
R
reg2
R
reg3
C
RDY
Q
2
C
RMS2
RDY
EN
RT / CT
FAN6982
R
EN
范围启用/禁用
V
EN
= V
VREF
：启用
V
EN
= GND ：已禁用
C
T
R
T
从待机辅助电源
图1.典型的FAN6982应用电路
2010仙童半导体公司
修订版1.0.0 6/8/10
www.fairchildsemi.com
AN-6982
应用说明
G
∝
I
AC
V
布特
1
V
RMS
2
V
EAO
BW<<Twice线频率
I
REF
I
IN
V
RMS
V
RMS - UVP
I
AC
V
布特
图6.调制增益特性
V
EAO
BW
两次线路频率
I
AC
I
REF
I
IN
V
EAO
I
IN
I
REF
图5.控制带宽和电感电流
输入电压前馈图7.影响
输入电压前馈
由于已整流线路电压提供正弦
对于电流 - 的输入电流整形参考
控制环路中，线电压的原因的增加
增加输入电流。然而，从一个输入端和
看输出功率的平衡点，输入电流应
被减少时，输入电压增加，以保持输入
功率相同。当误差放大器有足够的
带宽，因为在大多数的DC-DC应用中，它是能够
可容忍的输出电压范围内保持稳压
在输入电压变化。然而，对于PFC
应用程序，
一些
重度
产量
电压
过冲/下冲是在线路瞬态不可避免
由于输出调节控制的窄带宽
循环。
其中一项措施来解决这个问题是输入电压前馈，
这改变了增益调制器的增益的逆
正比于线电压的RMS值，如图
图6.
否定
的输入电压变化的影响
上的输出电压，而且无需任何
修正由误差放大器，如图7 。
的前馈线的第二个好处是，输出
误差放大器的变成正比的
该转换器的输入功率，独立地线路电压的
变化。这使得控制到输出的传递
功能与线路电压和简化了控制
环设计。
电源电压测量
由于FAN6982采用线路电压信息馈线
前进和欠压保护功能， RMS线路的价值
电压应该被感测。为了感知的RMS值
线电压，平均化电路具有两个磁极是
典型地，如示于图3的电压
VRMS引脚在正常操作的PFC可表示为：
V
RMS
=
V
LINE
2
R
RMS
3
2
R
RMS
1
+
R
RMS
2
+
R
RMS
3
π
(3)
其中，V
LINE
是线电压的有效值。
一旦PFC停止开关操作，结
桥式二极管和输入旁路电容器的电容为
不放电和V
IN
图3中的被钳位在峰
线电压，如图8，然后，将
VRMS引脚的电压由下式给出：
V
RMS NS
=
V
LINE
2
R
RMS
3
R
RMS
1
+
R
RMS
2
+
R
RMS
3
(4)
因此，该分压器用于VRMS应
设计考虑欠压保护跳闸点
和PFC启动阈值（ 1.05V / 1.9V ） 。
2010仙童半导体公司
修订版1.0.0 6/8/10
www.fairchildsemi.com
3
AN-6982
应用说明
振荡器
内部振荡器的频率由所确定的
时序上的RT / CT引脚的电阻和电容。该
内部振荡器的频率由下式给出：
1
(6)
0.56
R
T
C
T
+
360
C
T
死区时间为PFC栅极驱动信号由下式确定：
f
OSC
=
t
DEAD
=
360
C
T
(7)
死区时间应该是交换的小于2％的
期间，以尽量减少绕直线线路电流畸变
过零。
图8. V
RMS
根据PFC操作
范围功能
为了改善在低交流线电压的系统效率和
轻负载条件下， FAN6982提供了两个级别的PFC
输出电压。如图9 ， FAN6982显示器
V
EA
和V
RMS
电压调节PFC输出电压。
当V
EA
和V
RMS
比阈值低，在
20的内部电流源
A被启用，流
通过研究
FB2
，增加FBPFC端子的电压。
这将导致PFC输出电压降低时， 20
A
使能时，计算公式为：
占空比是通过比较我决定
EA
电压
用在RT / CT引脚的锯齿波形。注意
FAN6982采用领先的调制和义务
周期缩短，因为我
EA
电压升高。
V
OPFC
2
=
R
FB
1
+
R
FB
2
×
(2
.
5
-
20
μA
×
R
FB
2
)
R
FB
2
(5)
图10.时序图
RDY功能
在图11所示的RDY功能由控制
电压FBPFC的。当FBPFC的电压超过
比2.5V的96 ％时， RDY引脚连接到SGND 。
同时，内部MOSFET被关断和
当FBPFC脚电压低于RDY引脚是悬空
2.5V的46％。这通常用于控制启动
和关闭下游转换器的连接和
下游转换器断开电源电压
如图11所示。典型地，一个旁路电容
整个RDY引脚和地，以尽量减少连接
噪音的干扰。
它典型地，设置第二升压输出电压为
340V~300V.
图9.两级PFC输出模块
图11. RDY应用电路
2010仙童半导体公司
修订版1.0.0 6/8/10
www.fairchildsemi.com
4
QQ：2881677436 复制
