唠唠最近用的CRM PFC神器:安森美FAN7930B

电子说

1.4w人已加入

描述

唠唠最近用的CRM PFC神器:安森美FAN7930B

最近做几款100~200W级的适配器、LCD电视电源方案,要过PFC谐波要求,之前用的老款FAN7530总要额外加不少保护电路,BOM下不去,调试还容易出问题,换了安森美的FAN7930B之后整体省了好几个元件,调试一次过,今天给大家唠唠这个芯片的干货,还有我实际踩过的坑。

文件下载:FAN7930B-D.PDF


为啥选它?比老款FAN7530香在哪

先给大家放个我整理的对比表,都是实际做设计最关心的点: 功能 老款FAN7530 FAN7930B 实际好处
额外OVP引脚 内置 省了2个外部分压电阻,不用怕INV引脚分压电阻开路导致输出过压炸电容,BOM成本直接降几毛,还少了分压电阻的损耗
最高频率限制 内置300kHz上限 之前用FAN7530遇到过ZCD受干扰跳频,跑到CCM模式电感电流累积炸MOS,这个芯片直接锁死最高频率,异常CCM直接禁掉,稳很多
输入掉电检测 内置 之前做的方案遇到AC插拔闪断的时候,VCC还没掉,环路拉满导通时间,再来电直接炸MOS,这个芯片自带掉电检测,重启自动走软启动,不用额外加检测电路
无过冲软启动 内置5ms软启动+启动过冲抑制 老款芯片启动经常OVP误触发,还有 audible noise,这个启动的时候内部先用工控增益环路拉到额定电压再切外部补偿,启动完全没尖峰,噪音直接没了
THD优化 要外部电阻 内置 不用额外加THD补偿电阻,额定负载下THD普遍比老款低5%左右,过谐波认证轻松很多
热关断 140℃关断+60℃ hysteresis 过热自动保护,不用额外加温度检测电路

而且它是电压型CRM控制,不用采样整流后的AC母线电压,直接省了母线分压的两个高压电阻,待机功耗又降了一点,做低功耗要求的适配器太合适了。


重点引脚功能&踩坑提醒

8脚SOP封装,引脚不多,挑几个实际调试最容易出问题的讲:

  1. Pin1 INV:反馈输入 输出分压到2.5V就行,内部是跨导放大器不是普通电压放大器,补偿网络要做两极点一零点,别用普通运放的补偿方式,我最开始直接套老方案的补偿,环路不稳输出跳。另外这个引脚低于0.45V芯片就进入禁用模式,电流只有160uA左右,做待机的时候可以用个小三极管拉低这个脚关PFC,功耗直接打下来。
  2. Pin2 OVP:第二路过压保护 重点提一下!这个是双冗余保护,要是INV的上分压电阻开路,INV检测不到过压,这路就会触发。触发之后不会自动恢复,要VCC掉电到低于8.5V再重新升到12V以上才会重启,我之前调试的时候不小心分压接错触发了第二路OVP,一直没输出,卡了半天才知道要重启VCC,别像我一样傻等。不用的话直接接INV或者GND就行。
  3. Pin5 ZCD:零电流检测 这个引脚电压高于1.5V之后掉到1.4V以下就开MOS,别接太大的滤波电容,我最开始怕干扰加了100pF,检测延迟太大,THD直接飙到20%,换成22pF就好了,内置有钳位,负压和高压都不用怕,直接接辅助绕组就行。
  4. Pin7 OUT:栅极驱动 峰值灌电流800mA拉电流500mA,普通TO-220的MOS直接驱动就行,不用额外加推挽电路,而且内部最高钳位13V,哪怕VCC到20V也不会击穿MOS栅极,很省心。

核心功能设计要点,省你3天调试时间

1. 环路补偿怎么搞?

因为跨导放大器的特性,补偿网络直接用R+C+小C的结构就行,原则是环路带宽比工频(50/60Hz)低10倍以上,不然会跟工频纹波互调,PF值上不去。我常用的参数是100k电阻+220nF电容+1nF小电容,100~200W的方案基本通用,不用怎么调。

2. THD优化是怎么实现的?

这个芯片的THD优化是内置的,不用外部元件,原理是在AC过零点附近自动加长导通时间,抵消过零点的电流死区,我实测额定负载下230VAC输入THD能做到<10%,90VAC低压输入也能做到<15%,完全满足IEC61000-3-2的要求。

3. 过流保护设置

CS引脚阈值是0.8V,采样电阻直接用R=0.8/Ipk就行,内部已经带了RC滤波,不用额外加太多滤波,不然会导致过流保护延迟。


PCB布局避坑指南,都是血泪教训

CRM PFC开关噪声大,布局错了调试到哭,给大家列几个必注意的点:

  1. 栅极驱动回路一定要短:从OUT引脚到MOS栅极,再到MOS源极,再回芯片GND的环路要尽量小,不然驱动振铃大,容易干扰小信号。
  2. 功率地和信号地单点共地:功率地走大电流的路径(桥堆到采样电阻到输出电容)要宽要短,信号地只有芯片附近的小信号,两个地只在GND引脚附近接一起,别乱共地,不然地弹噪声会让CS、ZCD采样乱跳。
  3. INV分压电阻尽量靠近芯片:因为分压电阻阻值都很大,容易受干扰,走线短一点,别跟开关走线平行。
  4. ZCD走线尽量短,实在长就并个22~47pF的小电容到地,别超过50pF,不然延迟太高。

参考设计参数,直接抄作业

给大家放个我实测的195W LCD TV电源的参数,直接能用:

  • 输入范围:90~265VAC
  • 输出:390V 0.5A
  • 平均效率:>95%(25%~100%负载)
  • 额定负载PF:>0.98
  • 额定负载THD:<15%
  • 电感用EER3019磁芯,主绕组39匝,辅助绕组4匝,电感量1mH左右

这个芯片现在用了快10K的量了,还没出过问题,可靠性确实顶,适合做小功率的适配器、照明电源、电视电源的PFC级,比老款方案省元件还好调试。


大家有没有用过这个芯片?有没有遇到什么奇怪的坑?评论区一起唠唠~

打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分