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FAN4803电路特点分析与优化

【摘要】:电流整形技术与FAN4803的内部结构有关,见图4-27。FAN4803芯片内部设有误差放大器和电路外部的瞬态误差补偿,为电路提供低电流启动和低电流运行创造了有利条件。4)FAN4803具有过电压、欠电压和降低输出的保护功能,电路在控制周期有峰值电流限制、占空比限制以及软启动等先进的控制方式,由于芯片设置了这些方式,电路的启动电流为150μA,空载或待机电流仅为2mA。

1)有先进的输入电流整形技术以及低电流启动,空载和待机时低电流运行。一般开关电源由于电路设计和印制电路板(PCB)的布局和走线等问题,电路输入电流脉冲往往呈现出带有“毛刺”波形去触发功率开关管,开关管经放大去驱动高频振荡变压器,这样必然给变压器增加振荡电压的峰值和反馈漏流的利用,势必给电路造成电能传输不能连续,传输功率失衡,轻则加大了损耗,重则电路无法工作。本电路依据电路动态运行状况和输入输出参量的变化,实时地对输入电流脉冲进行整形,使每个输入电流脉冲形成完整有序地传递并成为真正的矩形波。电流整形技术与FAN4803的内部结构有关,见图4-27。FAN4803芯片内部设有误差放大器和电路外部的瞬态误差补偿,为电路提供低电流启动和低电流运行创造了有利条件。

2)平均电流进行功率因数校正控制是FAN4803又一个特点,它采用脉冲前沿调制,这

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图4-26 具有“三高一小”FAN48O3绿色功率因数转换开关电源原理图

种调制方式使PFC的直流输出电容器的脉动电流减到最小,使PFC控制电路的调制电容容量选用减小,而且容抗降低,对整个控制电路起到优化作用。

3)PFC和PWM的双路均采用脉冲前沿调制和脉冲后沿调制,这种双路控制的优点只需要一个时钟控制脉冲,这样把开关管的瞬时“空载”的时间缩到最短,而使开关管在工作期间所产生的脉冲电压大大降低,也使得PFC的输出纹波电压减少,从本质上减少了PFC输出高压对电容器和整个电路的损耗,这就是所谓同步开关控制技术的优点。由于体积小,电路适用于适配器、笔记本电脑等的电源。

4)FAN4803具有过电压、欠电压和降低输出的保护功能,电路在控制周期有峰值电流限制、占空比限制以及软启动等先进的控制方式,由于芯片设置了这些方式,电路的启动电流为150μA,空载或待机电流仅为2mA。电路由于具有高功率因数、高效率和高可靠性,被广泛用于适配器和有关对电源体积有要求的特殊电源装置。

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图4-27 FAN4803结构框图

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图4-28 FAN4803引脚排列图

1—PFC大电流驱动输出 2—GND 3—电流检测输入端 4—PFC输出 5—反馈信号输入端 6—PWM电流检测输入 7—VCC 8—PWM脉冲输出端

图4-28是FAN4803的引脚排列图。必须指出的是:3脚相对IC1的电位应该是负极性,内接到脉冲电流限制比较器和电流反馈输入,这个反馈信号与IC1内部的电流斜坡一同进入比较器进行比较,其差值用来调制功率因数的占空比,降低或升高高压变压器电流与片内斜坡的交点,最后决定PFC的工作频率。6脚为PWM提供反馈峰值电流并加以限制。片内斜坡电流在内部偏移1.2V,再跟电路的光耦合电压比较,以决定电路PWM占空比。7脚是IC1供电电压输入脚,该脚的静态电流包括IC1的偏置电流和PFC、PWM的输出电流。如果电路设定了工作频率和MOSFET的栅极工作电流,就可以计算出PFC和PWM的输出电流。IC1内部还为PFC提供冗余的快速保护,包括过电压保护(OVP)和欠电压锁定(UVLO)。