先進(jìn)PFC控制器實(shí)現(xiàn)高效AC/DC電源

    除了閉環(huán)軟啟動工作模式之外，F(xiàn)AN9612還具有通過VOUT電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)直接啟動的可選功能。對于沒有足夠的輔助偏置電源電壓或待機(jī)電源的應(yīng)用，啟動任何高電壓IC都必須對VDD電容進(jìn)行充電，直到電壓達(dá)到控制IC欠壓鎖定(UVLO)導(dǎo)通閾值為止。這一般需要額外的電路，因而會增加功耗及降低效率。有些設(shè)計(jì)人員會采用這種方法：當(dāng)通過自舉偏置(bootstrap bia)電源對PFC控制IC進(jìn)行供電時，關(guān)斷啟動電路。雖然這種方案有助于降低功耗，但往往需要高側(cè)開關(guān)和驅(qū)動電路，從而增加外部組件的數(shù)目。FAN9612經(jīng)特別設(shè)計(jì)，無須外部啟動電阻即可啟動。在FB和VDD之間增加一個小信號二極管DSTART即可提供一條經(jīng)過RFB1的電流路徑，見圖2中的紅色虛線。一旦內(nèi)部5V參考電壓有輸出，小信號MOSFET QSTART就被開通，電阻反饋網(wǎng)絡(luò)即從啟動功能中解脫出來。另外也可以根據(jù)情況，忽略DSTART和QSTART，采用傳統(tǒng)的啟動方法。

圖2  交替式簡化啟動電路

    對于感測AC輸入電壓的PFC電路，大多數(shù)控制器都需要一個外部兩極濾波器來獲得RMS線電壓。雖然這對線路UVLO(也稱為brown-out保護(hù)，即電壓過低保護(hù))是可接受的，但兩極濾波器的慢速和低靈敏度會導(dǎo)致額外的線電流失真，從而妨礙利用 RMS 電壓信息來實(shí)現(xiàn)任何部分的PWM控制，比如電壓前饋。而FAN9612卻能夠通過感測AC輸入電壓的峰值來獲得RMS值。由于RMS值與線電壓峰值成比例，所需外部電路就從兩極濾波器簡化為一個簡單的電阻分壓器。如圖3所示，F(xiàn)AN9612利用經(jīng)過分壓(divided down)的峰值電壓信號來實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)(VIN(UVLO))、輸入過壓保護(hù)(VIN(OVP))，以及電壓前饋(VIN(VFF))這些PWM控制任務(wù)。RIN1和RIN2的比值可用于設(shè)定VIN(OVP)、跳變點(diǎn)和欠壓保護(hù)級。FAN9612獨(dú)有的Brown out遲滯可編程特性，可通過內(nèi)部2μA電流源和RIN(HYS)進(jìn)行設(shè)置。

圖3  輸入電壓感測電路

    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(bǔ)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(jì)的逆變器。