基于IC控制器FAN4810的500WPFC電源的設(shè)計
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分別是兩個補償網(wǎng)絡(luò)的零點和極點頻率。根據(jù)式（10）和式（11）計算C6=2.39nF，C7=47.9pF，實際選取C6=2.2nF，C7=47pF。
2.2.2.7 電壓誤差放大器補償網(wǎng)絡(luò)元件的選取
R7(R7A＋R7B＋R7C)和R8組成的電阻分壓器，為電壓調(diào)整環(huán)路提供反饋信號，并施加到FAN4810的腳15（FB）。電壓誤差放大器輸出端（腳16）與地之間連接的R11，C8和R7，組成電壓環(huán)路的補償網(wǎng)絡(luò)。
電壓誤差放大器的同相輸入端，在內(nèi)部連接2.5V的參考電壓。推薦R8=2.37kΩ，流過R8的電流為
IR8=VREF/R8=2.5V/2.37kΩ=1.055mA
R7可利用式（12）計算。
R7≈(VBUS－VREF)/IR8（12）
式中：VBUS=400V，為DC總線電壓。
根據(jù)式（12）可得R7=376.78kΩ，可選取381kΩ，用3只127kΩ的電阻（R7A，R7B和R7C）相串聯(lián)。
在電壓誤差放大器補償網(wǎng)絡(luò)中，電容C9主要用于衰減二次諧波。C9的容值可通過式（13）計算。
C9=
（13）
式中：fin為AC輸入線路頻率(50/60Hz)；
ZEA(SH)是在二次諧波頻率上的電壓誤差放大器阻抗。
在PFC變換器輸出電容C5（330μF）上的二次諧波電壓紋波經(jīng)R7和R8組成的電阻分壓器和FAN4810的腳15（VFB），反饋到電壓誤差放大器反相輸入端（同相輸入端為2.5V的參考電壓）。電壓誤差放大器的輸出電壓范圍從0.1V到6.7V，跨導(dǎo)gva=0.065mS，結(jié)合DC輸出電壓分壓比R8/(R7＋R8)，可以計算出在二次諧波頻率上誤差放大器增益GEA(SH)=7.33。因此，可以計算出ZEA(SH)=GEA(SH)/0.065mS=112769Ω。將該數(shù)值和fin=60Hz代入式（13）得到C9=0.011μF，可選擇0.01μF/50V的標(biāo)準(zhǔn)電容器。
飛兆（Fairchild）半導(dǎo)體公司建議FAN4810電壓控制環(huán)路的跨越頻率fc(v1)=30Hz，零點頻率fv1(z)=3Hz。不難計算在跨越頻率（30Hz）上電壓誤差放大器增益GEA(FC)=36.7，于是補償網(wǎng)絡(luò)中電阻R11的取值為
R11=
（14）
將GEA(FC)=36.7和gva=0.065mS代入式（14）得到R11=508.15kΩ，可選擇510kΩ的標(biāo)準(zhǔn)電阻。
電容C8可通過式（15）計算。
C8=
（15）
將fv1(z)=3Hz和R11=510kΩ代入式（15），得到C8=0.104μF，可選擇0.1μF的標(biāo)準(zhǔn)值。
2.2.2.8 功率開關(guān)Q1和升壓二極管D1的選擇
Q1和D1的耐壓至少是500V，以能安全承受400V的DC升壓電壓。由于通過升壓電感器L1的最大峰值電流IL(MAX)=10.45A，故Q1和D1的峰值電流容量不能低于10.45A。推薦升壓二極管D1選用ISL9R1560P2 ，Q1選用FDH44N50，F(xiàn)QA28N50，F(xiàn)QA19N60等MOSFETs，或選用FGH40N6S2D，HGTG20N60A4D，F(xiàn)GK60N6S2 D等IGBTs。
3 實驗結(jié)果
對于圖2所示的PFC升壓變換器電路，按設(shè)計結(jié)果選擇元器件，焊接在PCB上經(jīng)檢查無誤后，在AC輸入端串接上AC250V/8A的保險絲F1。為安全起見，可在輸出端（香蕉插頭J3和J4）接100W的負載，并接一塊DC電壓表。在輸入端（J1和J2）連接一個隔離可調(diào)的AC電源（通常為交流調(diào)壓器），使AC輸入電壓從零緩慢增加到90V時，PFC變換器輸出在5s之內(nèi)應(yīng)為DC（400±5）V。當(dāng)斷開AC輸入時，輸出電壓應(yīng)降至零。爾后，在PFC輸出端接500W負載。
當(dāng)負載從50W逐步增加到500W時，變換器效率和THD變化曲線如圖3所示。圖4為AC輸入電流波形，圖5為PFC變換器輸入電壓（經(jīng)全波整流的AC線路電壓）和DC輸出電壓紋波波形。
圖3 效率、THD與輸出功率關(guān)系曲線
圖4 AC線路輸入電流波形
圖5 輸入電壓及輸出電壓紋波波形
4 結(jié)語
采用帶Tri-fault DetectTM功能的連續(xù)模式平均電流型功率因數(shù)控制器FAN4810設(shè)計的500WPFC升壓變換器，工作穩(wěn)定可靠，AC輸入電流諧波被控制在IEC61000-3-2標(biāo)準(zhǔn)限量之內(nèi)，線路功率因數(shù)達0.99－0.995。
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