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基于IC控制器FAN4810的500WPFC电源的设计


R8组成的电阻分压器和FAN4810的脚15(VFB),反馈到电压误差放大器反相输入端(同相输入端为2.5V的参考电压)。电压误差放大器的输出电压范围从0.1V到6.7V,跨导gva=0.065mS,结合DC输出电压分压比R8/(R7+R8),可以计算出在二次谐波频率上误差放大器增益GEA(SH)=7.33。因此,可以计算出ZEA(SH)=GEA(SH)/0.065mS=112769Ω。将该数值和fin=60Hz代入式(13)得到C9=0.011μF,可选择0.01μF/50V的标准电容器。

飞兆(Fairchild)半导体公司建议FAN4810电压控制环路的跨越频率fc(v1)=30Hz,零点频率fv1(z)=3Hz。不难计算在跨越频率(30Hz)上电压误差放大器增益GEA(FC)=36.7,于是补偿网络中电阻R11的取值为

R11=[0.9GEA(FC)]/gva    (14)

将GEA(FC)=36.7和gva=0.065mS代入式(14)得到R11=508.15kΩ,可选择510kΩ的标准电阻。

电容C8可通过式(15)计算。

C8=1/[2πfv1(z)R11]    (15)

将fv1(z)=3Hz和R11=510kΩ代入式(15),得到C8=0.104μF,可选择0.1μF的标准值。

2.2.2.8 功率开关Q1和升压二极管D1的选择

Q1和D1的耐压至少是500V,以能安全承受400V的DC升压电压。由于通过升压电感器L1的最大峰值电流IL(MAX)=10.45A,故Q1和D1的峰值电流容量不能低于10?45A。推荐升压二极管D1选用ISL9R1560P2,Q1选用FDH44N50,FQA28N50,FQA19N60等MOSFETs,或选用FGH40N6S2D,HGTG20N60A4D,FGK60N6S2D等IGBTs。

3 实验结果

对于图2所示的PFC升压变换器电路,按设计结果选择元器件,焊接在PCB上经检查无误后,在AC输入端串接上AC250V/8A的保险丝F1。为安全起见,可在输出端(香蕉插头J3和J4)接100W的负载,并接一块DC电压表。在输入端(J1和J2)连接一个隔离可调的AC电源(通常为交流调压器),使AC输入电压从零缓慢增加到90V时,PFC变换器输出在5s之内应为DC(400±5)V。当断开AC输入时,输出电压应降至零。尔后,在PFC输出端接500W负载。

当负载从50W逐步增加到500W时,变换器效率和THD变化曲线如图3所示。图4为AC输入电流波形,图5为PFC变换器输入电压(经全波整流的AC线路电压)和DC输出电压纹波波形。

4 结语

采用带Tri?faultDetectTM功能的连续模式平均电流型功率因数控制器FAN4810设计的500W

PFC升压变换器,工作稳定可靠,AC输入电流谐波被控制在IEC治理发愣功00?3?2标准限量之内,线路功率因数达0.99-0.995。

《基于IC控制器FAN4810的500WPFC电源的设计(第5页)》
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