基于IC控制器FAN4810的500WPFC电源的设计

2.2.2.2 输出电容C₅的选择

支持（hold-up）时间t_HLD是确定C₅容值的主要依据。t_HLD是在AC电源中断之后，变换器输出仍然在规定范围的保持时间。其间，C₅中储存的能量J=P_ot_HLD，同时还可表示为J=〔CV_o²－C〕，由此可得

C=（2）

可选取t_HLD=20ms，同时将P_o=500W，V_o=400V和V_o(MIN)=300V代入式（2），得C=285.7μF，可选择330μF/450V的高压铝电解电容器。

2.2.2.3 振荡器定时元件R₆和C₁₈的选择

FAN4810脚7外部电阻R₆和电容C₁₈共同设置振荡器频率f_s。

f_s=（3）

由于f_s=100kHz，若选择C₁₈=470pF，R₆的阻值为41.75kΩ，可选取41.2kΩ。

2.2.2.4 增益调制器输入电路元件的选择

增益调制器在脚2（I_AC）上的输入电流由电阻R₁(R_1A＋R_1B)来编程。R₁可利用式（4）确定。

R₁≤（4）

式中：G_MAX=2，是增益调制器最大增益；

R_MO=3.6kΩ，是增益调制器输出电阻；

V_GMO(MAX)=0.75V，是增益乘法器最大输出电压。

又V_MIN=80V，据此可得R₁=1.06MΩ，可采用两只453kΩ的电阻串联而成，功耗均为（1/8）W。

R₂(R_2A＋R_2B)和R₃与R₄组成电阻分压器，同时R₂，R₃，R₄和C₃，C₂组成两级低通滤波器。为使增益调制器在低AC线路电压V_MIN下有一个最大增益，电阻分压比必须给出一个1.1V的平均DC电压施加到FAN4810的脚4（V_RMS）。平均线路电压V_AV为

V_AV=V_MIN=×80=72.1V

通常R₂＋R₃取1MΩ左右。若取R₂(R_2A＋R_2B)=R₁=2×453kΩ=906kΩ，则R₃的数值可选取100kΩ。

由于FAN4810脚4上的电压是1.1V，通过R₂和R₃的电流为

I_(R2＋R3)===70.5μA

这一电流绝大部分通过R₄，因而R₄近似为

R₄==15.67kΩ

可选取R₄=15.8kΩ。

滤波电容C₃和C₂分别由式（5）和式（6）确定。

C₃=（5）

C₂=（6）

式中：f₁=15Hz和f₂=23Hz分别是两级滤波器的极点频率。

将相关数据代入式（5）和式（6），根据计算结果，C₃可选择0.1μF/50V、C₂选择0.47μF/16V的标准电容器。

2.2.2. 电流感测电阻R₅的选择

FAN4810脚3通过R₁₇和C₁₉组成的滤波电路连接电流感测电阻R₅(R_5A＋R_5B)。滤波电路用作滤除启动时浪涌电流引起的浪涌电压，以保护脚3（ISENSE）。R₅上的电压降不应超过IC中增益调制器最大输出增益V_GMO(MAX)，即

R₅≤V_GMO(MAX)/I_L(MAX)（7）

式中：V_GMO(MAX)=0.75V，I_L(MAX)=10.45A。

因此，R₅≤0.072Ω，可选择0.05Ω，用两只0.025Ω(3W)的电阻串联在一起。

2.2.2.6 电流误差放大器补偿网络元件的选择

FAN4810脚1（IEAO）与脚14（V_REF）之间连接的R₁₂，C₆和C₇，组成电流误差放大器补偿网络。

FAN4810含有一个电流控制环路和一个电压控制环路。在跨越频率f_c(c1)上电流环路的开环增益G_PWM(BOOST)为

G_PWM(BOOST)=（8）

式中：f_c(c1)=0.1f_s=10kHz；

V_RAMP=2.5V为振荡器斜坡谷—峰值电压；

V_o=400V，R_s=R₅=0.05Ω，L=420μH。

因此根据式（8）可得G_PWM(BOOST)=0.303。

在跨越频率上的电流误差放大器增益为

G_c(c)==3.3

R₁₂可通过式（9）计算。

R₁₂=G_c(c)/G_(ca)（9）

式中：电流误差放大器跨导G_(ca)=0.1mS（即0.1mA/V）。

因此R₁₂=3.3/0.1mS=33kΩ，实际选择33.2kΩ。

电容C₆和C₇容值分别利用式（10）和式（11）计算。

C₆=（10）

C₇=（11）

式中：f_c1(z)=0.2f_c(c1)=2kHz，f_c1(p)=10f_c(c1)=100kHz，