智能交錯―實現(xiàn)高效AC/DC電源的先進PFC控制器
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電壓前饋為PFC轉(zhuǎn)換器提供了數(shù)種優(yōu)勢。首先，控制環(huán)路增益變得與輸入電壓無關(guān)，這就大大簡化了補償任務(wù)，并有助于在線路瞬變期間保持更嚴(yán)格的輸出電壓調(diào)節(jié)。其次，輸入電流仍為正弦波，即使在功率受限期間也可減少電流失真。第三，由于用戶可編程最大導(dǎo)通時間(MOT)與VIN成比例，所以每個通道都獲得一個有效的功率限制功能。最后，F(xiàn)AN9612還能夠在DC輸入電壓下工作，故而適用于大功率逆變器，比如那些專為太陽能應(yīng)用而設(shè)計的逆變器。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/162211.htm
除了欠壓保護和輸入電壓OVP外，F(xiàn)AN9612還具有兩極輸出電壓OVP功能。圖4中所示的反饋電阻RFB1和RFB2對輸出電壓進行分壓，并把信號饋入到FAN9612跨導(dǎo)誤差放大器的輸入端。一個非鎖死輸出OVP電路用于在內(nèi)部監(jiān)控該信號，并被設(shè)置在反饋電壓超過3.25V時阻止開關(guān)。因此實際上，RFB1和RFB2具有調(diào)節(jié)輸出電壓和執(zhí)行輸出OVP的雙重功能。某些應(yīng)用可能有限制輸出OVP和電壓調(diào)節(jié)功能共享同一組串聯(lián)電阻的設(shè)計要求。FAN9612針對這一問題提供第二級鎖定OVP功能，該鎖定電路的閾值為3.5V，可通過ROV1和ROV2來主動設(shè)置比非鎖定的OVP更高的保護電壓。在RFB2與地短路這種可能性較小的事件中，這個第二級OVP功能可關(guān)閉DRV1和DRV2。
圖4 簡化應(yīng)用電路
至于過流保護(OCP)，F(xiàn)AN9612可通過圖4中的RCS1和RCS2獨立感測每個通道的峰值電流。較之在返回路徑上采用單個電流感測電阻，對相位的逐個感測可提供更可靠、更有效的OCP解決方案。為了減少組件，每個輸入都在內(nèi)部集成了一個小型RC濾波器 (一般用于抑制電流感測輸入中的前沿尖刺)。最后，F(xiàn)AN9612電流感測閾值設(shè)為200mV，以使電流感測電阻上的功耗最小化。
FAN9612采用數(shù)項節(jié)能技術(shù)來滿足額定負(fù)載和輕負(fù)載下的效率要求。其同步電路的一部分利用最大頻率鉗位來限制輕載下和AC輸入電壓的過零點附近的與頻率相關(guān)的Coss MOSFET開關(guān)損耗。在VIN線電壓部分大于VOUT/2期間，使用谷底開關(guān)技術(shù)以感測最佳MOSFET導(dǎo)通時間，可進一步降低Coss電容性開關(guān)損耗。另一方面，當(dāng)VIN小于VOUT/2時，主功率MOSFET利用零電壓開關(guān)(ZVS)導(dǎo)通。ZVS結(jié)合BCM工作模式的零電流開關(guān)(ZCS)，可消除MOSFET導(dǎo)通開通損耗和輸出整流器的反向恢復(fù)損耗。
FAN9612的自動相位管理可以滿足提高輕載效率的要求。FAN9612評測板(EVB)可以演示約30%(相位禁用)和40%(相位啟用)負(fù)載電流之間的相位管理能力，而利用FAN9612 MOT輸入則可準(zhǔn)確調(diào)節(jié)閾值。圖5顯示了在負(fù)載電流剛好下跌到最大額定值的30%以下致使某個相位禁用時，輕載效率的提高。當(dāng)負(fù)載電流達到最大額定值的近40%時，兩通道交錯式工作恢復(fù)。FAN9612 EVB是一個400W雙交錯式BCM PFC轉(zhuǎn)換器，當(dāng)VIN=115VAC時，測得輕載負(fù)載效率提高1%；VIN=230VAC時，提高6.5%。
圖5 FAN9612 EVB相位管理的效率性能（注：包含EMI濾波器）
總而言之，對于1KW以下的PFC解決方案，F(xiàn)AN9612能夠實現(xiàn)盡可能高的效率級別，并具有最豐富的功能和性能組合，是目前市面上最好的交錯式BCM PFC控制器。
可受益于這種拓?fù)涞膽?yīng)用包括消費電子產(chǎn)品、數(shù)字顯示器 (LCD、PDP、醫(yī)療設(shè)備)、照明、臺式電腦、入門級服務(wù)器、電信整流器、工業(yè)電源系統(tǒng)，以及太陽能逆變器。
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