FAN4800AUN [ONSEMI]

CCM PFC + PWM 组合控制器，线路下垂保护;


型号：	FAN4800AUN
厂家：	ONSEMI
描述：	CCM PFC + PWM 组合控制器，线路下垂保护控制器功率因数校正光电二极管
文件：	总20页 (文件大小：1263K)
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September 2015

FAN4800AU / FAN4800CU

PFC/ PWM 控制器组合

特性

说明

引脚对引脚兼容于 ML4800、FAN4800、CM6800

和 CM6800A

高度集成的 FAN4800AU/CU 部件专门设计用于由升压型

PFC 和 PWM 组成的电源。它们仅需要极少的外部元件

便可实现各种保护和补偿。采用 16-引脚 DIP 和 SOP 封

装。

PWM 可针对电流模式或前馈电压模式运行配置

在一个 IC 中具有内部同步的前沿 PFC 和后沿 PWM

低工作电流

PWM 可用于电流或电压模式中。在电压模式中，基于

PFC 输出总线的前馈可减少辅助输出的纹波。

创新型开关电荷乘法器除法器

平均电流模式，可实现输入电流整形

PFC 过压和欠压保护

要评估 FAN4800AU/CU 以更换现有的 FAN4800A/C、

FAN4800AS/CS、旧版 FAN4800 和 ML4800 电路板，

必须在执行微调流程之前完成 6 项任务：

1. 将 R_AC电阻从旧值改为较高的阻值： 6 M至

8 M。

PFC 反馈开环保护

PFC/PWM 的逐周期限流保护

启动时序控制和软启动

2. 将 RT/CT 引脚从现有值改为 R_T= 6.8 k和 C_T=

1000 pF，以便 f_PFC= 64 kHz 且 f_PWM= 64 kHz。

线电压聚降保护

3. 对于线路输入介于 85 V_AC到 270 V_AC之间的通用输

入应用，在 V_IN=85 V_AC时， VRMS 需要是

1.224 V。

f_RTCT=4•f_PFC=4•f_PWM（适用于 FAN4800AU）

f_RTCT=4•f_PFC=2•f_PWM（适用于 FAN4800CU）

4. 将 ISENSE 引脚滤波电路从现有值改为 R_Filter=51 

和 C_Filter=0.01 µF，以提高带宽。

应用

5. 在满负载时，平均 V_VEA必须在 ~4.5 V 左右并且

台式 PC 电源

V_VEA纹波需要小于 400 mV。

因特网服务器电源

LCD TV/ 显示器电源

不间断电源

6. 对于 SS 引脚，软启动电流已降至 FAN4800 电容的

一半。

FAN4800AS/CS 与 FAN4800AU/CU 之间有两个不同之

处：

电池充电器

直流电机电源

显示器电源

添加线路聚降保护

解决 AC 周期下降测试期间电感电流不稳定的问题

电信系统电源

分布式电源

相关资源

AN-8027 — FAN480X PFC+PWM 组合控制器应用

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FAN4800AU/CU • Rev. 1.4

订购信息

PFC:PWM 频

器件编号

工作温度范围

封装

包装方法

塑料管

率比

FAN4800AUN

FAN4800CUN

FAN4800AUM

FAN4800CUM

1:1

1:2

1:1

1:2

16-引脚双列直插式封装 (DIP)

16-引脚小尺寸封装 (SOP)

-40°C 至 +105°C

卷带和卷盘

框图

VDD

V_DDOVP

AC UVLO

1.9V

27V/28V

VDD

PFC OVP

UVLO

11V/9V

7.5V

REFERENCE

BOP

V_INOFF

VRMS

VREF

2.5V/2.75V

FBPFC

0.5V

PFC UVP

Debounce 30ms

0.85V

VRMS

Debounce 1ms

PFC I_LIMIT

1.05V

Gain Modulator

-1.3V

IAC

ISENSE

GMi

V_DD

ZERO POWER

x²

VRMS

0.3V

VEA

GMv

2.5V

FBPFC

12 OPFC

BOP

5.7KΩ

1mA

10µA

VEA

PFC SAW

GND

33µA

ISENSE

IEA

V_DD

Dead-Time

300µA

V_INUVLO

Dead-Time

PFC SAW

RT/CT

2.4V

FBPFC

1.3V

PWM Max. Duty

V_INOK

V_INOFF

FBPWM

300Ω

V_DD

PWM Max. Duty

RAMP

OPWM

ILIMIT

Level Shift 1.5V

10V

Blanking

10µA

300Ω

PWM I_LIMIT

UVLO

VIN OFF

图 1. 功能框图

FAN4800AU/CU • Rev. 1.4

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应用框图

L_Boost

D_Boost

C_VIN

1MΩ

3MΩ

10Ω

C_Bulk

R_FBPFC1

10KΩ

R_FBPFC2

IAC

200KΩ

36KΩ

OPFC

47nF

VRMS

220nF

FBPFC

VEA

C_FBPFC

R_FBPFC3

ISENSE

IEA

R_Filter

R_SENSE

C_Filter

C_VEA1

R_VEA

C_VEA2

10Ω

D_F1

GND

10KΩ

C_IEA1

R_IEA

C_IEA2

12V

C_VDD

V_DD

VREF

VDD

D_F2

L_m

R_FBPWM

FBPWM

R_T

C_T

OPWM

RT/CT

10Ω

10KΩ

C_SS

12V

FBPWM

R_Filter

R_D

RAMP

ILIMIT

R_ILIMIT

C_Filter

1nF

R_FB1

R_RAMP

C_FB

R_FB4

R_FB2

C_RAMP

R_FB3

图 2. 电流模式

L_Boost

D_Boost

C_Vin

1MΩ

3MΩ

10Ω

C_Bulk

R_FBPFC1

10KΩ

R_FBPFC2

IAC

200KΩ

36KΩ

OPFC

47nF

220nF

VRMS

FBPFC

VEA

C_FBPFC

R_FBPFC3

ISENSE

IEA

R_Filter

R_SENSE

C_Filter

C_VEA1

R_VEA

C_VEA2

10Ω

D_F1

GND

10KΩ

C_IEA1

R_IEA

C_IEA2

12V

C_VDD

V_DD

VREF

VDD

D_F2

L_m

R_FBPWM

FBPWM

R_RAMP

R_T

C_T

OPWM

10Ω

RAMP

RT/CT

10KΩ

C_RAMP

12V

FBPWM

R_Filter

R_D

ILIMIT

C_SS

R_ILIMIT

C_Filter

1nF

R_FB1

C_FB

R_FB4

R_FB2

R_FB3

图 3. 电压模式

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FAN4800AU/CU • Rev. 1.4

标识信息

F –飞兆徽标

Z–工厂代码

Z X Y Y T T

F A N 4 8 0 0 A

UTM

X–一位数字年份代码

YY–二位数字周代码

TT–二位数字裸片运行代码

T –封装类型 (N：DIP)

M –制造流程编码

F A N 4 8 0 0 C

UTM

图 4.

DIP 顶标

F –飞兆徽标

Z–工厂代码

X–一位数字年份代码

Y–一位数字周代码

TT –二位数字裸片运行代码

T –封装类型 (M：SOP)

M –制造流程编码

Z X Y T T

F A N 4 8 0 0 A

UTM

Z X Y T T

F A N 4 8 0 0 C

UTM

图 5.

SOP 顶标

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引脚配置

IEA

IAC

VEA

FBPFC

ISENSE

VRMS

VREF

VDD

OPFC

FBPWM

OPWM

RT/CT

RAMP

GND

ILIMIT

图 6.

引脚配置（俯视图）

引脚定义

引脚号

名称

说明

PFC 电流放大器输出。来自该引脚的信号与内部锯齿波进行比较，从而确定 PFC 栅极驱动的脉

冲宽度。

IEA

输入 AC 电流。在正常运行中，该输入用于提供乘法器的电流参考。推荐最大电流值 I_AC为

65 µA。

IAC

ISENSE PFC 电流检测。PFC 电流放大器的反相输入以及乘法器和 PFC I_LIMIT比较器的输出。

VRMS

线路电压检测。该引脚用于 PFC 乘法器。

PWM 软启动。启动期间，SS 引脚通过 10 µA 恒流电源向一个外部电容器充电。启动期间，

FBPWM 电压由 SS 进行箝位。如果出现保护条件和/或 PWM 被禁用，SS 引脚快速放电。

FBPWM PWM 反馈输入。PWM 级电压环路反馈控制输入。

RT/CT

RAMP

振荡器 RC 定时连接。振荡器定时节点，时间由 R_T和 C_T设定。

PWM RAMP 输入。在电流模式下，该引脚用作电流检测输入。在电压模式下，它是来自 PFC

输出 380 V（前馈斜坡）的前馈检测输入。

ILIMIT

GND

PWM 的峰值电流限制设置。PWM 的峰值电流限制设置。

接地

PWM 栅极驱动。PWM MOSFET 的图腾柱输出驱动。该引脚内部箝位到 19 V 以下，以便保护

MOSFET。

OPWM

OPFC

PFC 栅极驱动。PFC MOSFET 的图腾柱输出驱动。该引脚内部箝位至低于 15 V，用于保护

MOSFET。

VDD

电源。电源引脚。启动和关断的阈值电压分别为 11 V 和 9.3 V。工作电流低于 10 mA。

参考电压。内部 7.5 V 参考电压的缓冲输出。

VREF

PFC 电压反馈输入。PFC 电压环路的反馈输入。PFC 误差放大器的反相输入。该引脚通过分压

电路连接至 PFC 输出。

FBPFC

VEA

PFC 电压放大器的输出。PFC 电压反馈环路的误差放大器输出。在该引脚和地之间连接补偿电

路。

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FAN4800AU/CU • Rev. 1.4

绝对最大额定值

应力超过绝对最大额定值，可能会损坏器件。在超出推荐的工作条件的情况下，该器件可能无法正常工作，所以不建议

让器件在这些条件下长期工作。此外，长期在高于推荐的工作条件下工作，会影响器件的可靠性。绝对最大额定值仅是

应力规格值。

符号

V_DD

V_H

参数

最小值最大值

单位

电源电压 DC

SS、FBPWM、RAMP 和 VREF 引脚电压

-0.3

30.0

V_DD

+0.3V

V_PFC-OUTOPFC 引脚电压

V_PWM-OUTOPWM 引脚电压

V_DD

+0.3V

V_L

V_IEA

V_N

IAC、VRMS、RT/CT、ILIMIT、FBPFC 和 VEA 引脚电压

-0.3

7.0

IEA 引脚电压

V_VREF+0.3

ISENSE 引脚电压

输入 AC 电流

-5.0

0.7

I_AC

I_REF

VREF 输出电流

I_PFC-OUT

峰值 PFC 输出电流，源电流或灌电流

0.5

I_PWM-OUT峰值 PWM 输出电流，源电流或灌电流

P_D

功率耗散 T_A< 50°C

800

80.80

104.10

35.38

40.41

+125

DIP

Θ_JA

热阻（结至空气）

°C/W

SOP

DIP

Θ_JC

热阻（结至壳体）

SOP

T_J

T_STG

T_L

工作结温

-40

-55

°C

存储温度范围

引脚温度（焊接）

+150

+260

人体放电模型，

JESD22-A114

6.0

2.0

ESD

静电放电能力

元件充电模型，

JESD22-C101

注意：

1. 所有电压值（差分电压除外）都相对于 GND 引脚给出。

2. 若压力超过绝对最大额定值中所列的数值，可能会给器件造成不可修复的损坏。

推荐工作条件

推荐的操作条件表明确了器件的真实工作条件。指定推荐的工作条件，以确保器件的最佳性能达到数据表中的规格。

飞兆半导体建议不要超过推荐工作条件，也不能按照绝对最大额定值进行设计。

符号

参数

最小值最大值

-40 +105

单位

T_A

工作环境温度

°C

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电气特性

V_DD=15 V、T_A=25°C、T_A=T_J、R_T=6.8 kΩ 且 C_T=1000 pF，除非另有说明。

符号

参数

条件

最小值典型值最大值单位

V_DD部分

V_DD=V_TH-ON-0.1 V，OPFC OPWM

开路

I_DD-ST

启动电流

工作电流

µA

I_DD-OP

V_TH-ON

△V_TH

V_DD= 13 V，OPFC OPWM 开路

2.0

2.6

5.0

导通阈值电压

滞回

1.3

1.9

V_DD-OVP

V_DDOVP

△V_DD-OVPV_DDOVP 滞回

振荡器

f_OSC-RT/CT

RT/CT 频率

240

256

268

kHz

PFC & PWM 频率

R_T=6.8 kΩ, C_T=1000 pF

f_OSC

FAN4800CU PWM 频率

120

128

134

f_DV

f_DT

电压稳定性⁽³⁾

温度稳定性⁽³⁾

总变差 (PFC & PWM)⁽³⁾

斜坡电压

11 V ≦ V_DD≦ 22 V

-40°C ~ +105°C

线路，温度

f_TV

kHz

f_RV

波谷到波峰

2.8

I_OSC-DIS

f_RANGE

t_PFC-DEAD

放电电流

V_RAMP=0 V, V_RT/CT=2.5 V

6.5

15.0

kHz

频率范围

PFC 死区时间

R_T=6.8 kΩ, C_T=1000 pF

400

600

800

V_VREF

参考电压

I_VREF=0 mA, C_VREF=0.1 µF

7.4

7.5

7.6

C_VREF=0.1 µF、I_VREF=0 mA 到

3.5 mA V_DD=14 V、上升/下降时间

>20 µs

△V_VREF1

参考电压负载调节

参考电压线路调节

△V_VREF-DT温度稳定性⁽³⁾

△V_VREF-TV总变差⁽³⁾

△V_VREF2

C_VREF=0.1 µF、V_DD=11 V 到 22 V

-40°C ~ +105°C

0.5

7.65

0.4

线路，负载，温度

7.35

△V_VREF-LS长期稳定性⁽³⁾

T_J=125°C，0 ~ 1000 小时

V_VREF> 7.35 V

I_VREF-MAX

最大电流

PFC OVP 比较器

V_PFC-OVP

过压保护

2.70

200

2.75

250

2.80

300

△V_PFC-OVPPFC OVP 滞回

低功率检测比较器

V_VEAOFF

VEA 电压关断 OPFC

0.2

0.3

0.4

V_INOK 比较器

启动期间用于启用 OPWM

的 FBPFC 电压电平

V_RD-FBPFC

2.3

1.0

2.4

1.1

2.5

1.2

△V_RD-FBPFC滞回

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电气特性（续）

V_DD=15 V、T_A= 25°C、T_A=T_J、R_T=6.8 kΩ 且 C_T=1000 pF，除非另有说明。

符号

参数

条件

最小值典型值最大值单位

电压误差放大器

V_REF

A_V

参考电压

开环增益⁽³⁾

2.45

2.50

2.55

µmho

µA

Gm_v

跨导

V_NONINV=V_INV, V_VEA=3.75 V

V_FBPFC=2 V, V_VEA=1.5 V

V_FBPFC=3 V, V_VEA=6 V

I_FBPFC-L

I_FBPFC-H

I_BS

最大电流源

最大灌电流

-50

-40

输入偏置电流

-1

V_VEA-H

V_VEA-L

_VEA输出高电压

_VEA输出低电压

5.8

6.0

0.1

0.4

电流误差放大器

Gm_I

V_OFFSET

V_IEA-H

V_IEA-L

I_L

跨导

V_NONINV=V_INV, V_IEA=3.75 V

-10

6.8

105

µmho

输入失调电压

输出高电平

输出低电平

源电流

V_VEA=0 V、IAC 开路

7.4

0.1

7.8

0.4

V_ISENSE= -0.6 V, V_IEA=1.5 V

V_ISENSE= +0.6 V, V_IEA=4.0 V

µA

I_H

灌电流

开环增益⁽³⁾

-50

-35

A_I

TriFault Detect™

V_FBPFC=V_PFC-UVP至 FBPFC 开

路，470 pF 从 FBPFC 到 GND

t_FBPFC-OPENFBPFC 开路时间

V_PFC-UVP

增益调制器

I_AC

PFC 反馈欠压保护

AC 电流输入⁽³⁾

0.4

0.5

0.6

乘法器线性范围

µA

I_AC=17.67 µA, V_RMS=1.080 V

V_FBPFC=2.25 V

7.94

7.02

4.18

1.05

0.73

I_AC=20 µA, V_RMS=1.224 V

V_FBPFC=2.25 V

I_AC=25.69 µA, V_RMS=1.585 V

V_FBPFC=2.25 V

增益

增益调制器⁽⁴⁾

I_AC=51.62 µA, V_RMS=3.169 V

V_FBPFC=2.25 V

I_AC=62.23 µA, V_RMS=3.803 V

V_FBPFC=2.25 V

带宽⁽³⁾

I_AC=40 µA

kHz

输出电压 =5.7 kΩ ×

(I_SENSE-I_OFFSET

I_AC=50 µA, V_RMS=1.224 V

V_FBPFC=2.25 V

V_O(gm)

0.76

0.80

-1.3

0.84

)

PFC I_LIMIT比较器

峰值电流限制阈值电压，逐周

期限流

V_PFC-ILIMIT

-1.2

400

-1.4

I_AC=17.67 µA, V_RMS=1.08 V

V_FBPFC=2.25 V

△V_PK

PFC I_LIMIT增益调制器输出

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电气特性（续）

V_DD=15 V、T_A= 25°C、T_A= T_J、R_T=6.8 kΩ 且 C_T= 1000 pF，除非另有说明。

符号

参数

条件

最小值

典型值最大值单位

PFC 输出驱动器

V_GATE-CLAMP栅极输出箝位电压

V_DD=22 V

V_GATE-L

V_GATE-H

栅极低电压

栅极高电压

V_DD=15 V, I_O=100 mA

V_DD=13 V, I_O=100 mA

1.5

V_DD=15 V, C_L=4.7 nF,

O/P= 2 V 至 9 V

t_R

t_F

栅极上升时间

栅极下降时间

120

110

V_DD=15 V, C_L=4.7 nF,

O/P=9 V 至 2 V

D_PFC-MAX

D_PFC-MIN

最大占空比

最小占空比

V_IEA<1.2 V

V_IEA>4.5 V

PWM I_LIMIT比较器

V_PWM-ILIMIT阈值电压

0.95

170

1.00

250

1.05

350

t_PD

输出传播延迟

前沿消隐时间

t_PWM-BNK

PWM 输出驱动器

V_GATE-CLAMP栅极输出箝位电压

V_DD=22 V

V_GATE-L

V_GATE-H

栅极低电压

栅极高电压

V_DD=15 V, I_O=100 mA

V_DD=13 V, I_O=100 mA

1.5

V_DD=15 V, C_L=4.7 nF,

O/P=2 V 至 9 V

t_R

t_F

栅极上升时间

栅极下降时间

120

110

V_DD=15 V, C_L=4.7 nF,

O/P=9 V 至 2 V

D_PWM-MAX

V_PWM-LS

软启动

V_SS-MAX

I_SS

最大占空比

49.0

1.3

49.5

1.5

50.0

1.8

PWM 比较器电平移动

最大电压

V_DD=15 V

9.5

10.0

10.5

软启动电流

µA

欠压

V_RMS-UVL

V_RMS-UVH

△V_RMS-UVP

t_UVP

1.00

1.85

750

1.05

1.90

850

1.10

1.95

950

VRMS 阈值低电平

VRMS 阈值高电平

滞回

1000

1250

欠压保护延迟

聚降保护

V_RMS-SAG

t_SAG

VRMS 阈值 SAG 低电平

SAG 保护延迟

0.80

0.85

0.90

注意：

3. 该参数由设计保证；未经 100% 生产测试。

4. 当 V_VEA饱和至高电平时，该增益是最大调制增益，具有特定的 V_RMS电压。

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典型特性

图 7.

_DD-ST与温度的关系

图 8.

V_DD-OVP与温度的关系

图 9.

_OSC与温度的关系

图 10.

V_VREF与温度的关系

图 11.

V_PFC-OVP与温度的关系

图 12.

V_REF与温度的关系

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典型特性

图 13. Gm_V与温度的关系

图 14. Gm_I与温度的关系

图 15.

V_PFC-ILIMIT与温度的关系

图 16.

V_PWM-ILIMIT与温度的关系

图 17.

V_RMS-UVP与温度的关系

图 18. ΔV_RMS-UVP与温度的关系

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典型特性

图 19.

V_{GATE-CLAMP-PFC}与温度的关系

图 20.

V_{GATE-CLAMP-PWM}与温度的关系

图 21. D_PFC-MAX与温度的关系

图 22. D_PWM-MAX与温度的关系

图 23.

_SS与温度的关系

图 24. V_RMS-SAG与温度的关系

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功能说明

振荡器

I_DS

I_D

内部振荡器频率由 RT/CT 引脚上的定时电阻和电容决

定，如图 25 所示。内部振荡器频率由下式给出：

V_G.PFC

f_OSC



(1)

V_G.PWM

0.56R_TC_T360C_T

V_G.PFC

由于 PWM 级通常采用一个正激转换器，有必要将最大

占空比限制在 50%。为了保持最大占空比的较小容差，

采用一个带有计数触发器的分频器，如图 25 所示。PFC

和 PWM 级的工作频率是振荡器频率的 1/4。（对于

FAN4800CU，PFC 和 PWM 级的工作频率分别是振荡

器频率的 1/4 和 1/2）。

V_G.PWM

I_D

PFC 栅极驱动信号的死区时间由下式确定：

I_DS

t_DEAD 360C_T

(2)

图 27. 交错式前缘 / 后缘调制

死区时间应比开关周期的 2% 更短，从而最大程度地减

少线路过零附近的线路电流失真。

图 27 显示交错式前缘/后缘调制，其中 PFC 驱动信号的

关断与 PWM 驱动信号的导通同步。该技术允许 PFC 输

出二极管电流直接流入下游 DC/DC 转换器，从而最大程

度地减少 PFC 输出电容器电流纹波。

T-FF

V_REF

增益调制器

RT/CT

OPFC, OPWM

OPWM (FAN4800CU)

OSC

由于增益调制器提供用于输入电流整形的电流控制误差

放大器的参考，因此它是 PFC 级电路的关键电路，如图

28 所示。增益调制器的输出电流是 V_EA、I_AC和 V_RMS

的

函数。在特定的 V_RMS下，当 V_EA饱和至高电平时，增益

调制器的增益是 I_MO与 I_AC之间的比值。该增益与 V_RMS

图 25. 振荡器配置

成反比，如图 29 所示，用于实现线路电压前馈。这会根

据线路电压调整电流控制误差放大器的参考，从而确保

PFC 转换器的输入功率不随线路电压变化（如图 30 所

示）。

RT/CT

V_IN

PFC Dead-Time

OPFC

I_L

IEA

OPWM

R_M

ISENSE

I_MO G I_AC

R_M

R_RMS1

K (V_EA 0.6)

 I_AC



R_IAC

I_AC

MAX

V_RMS²(V_EA

 0.6)

IAC

OPWM (FAN4800CU)

C_RMS1

C_RMS2

R_RMS2

VRMS

R_RMS3

VEA

Gain

Modulator

图 26. 时序图

图 28. 增益调制器模块

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经过整流的正弦信号通过流入 IAC 引脚的电流获得。电

阻 R_IAC应当足够大，以防增益调制器饱和，计算如下：

G 

V_RMS

MIN

2V_LINE

7.94

G^MAX140A

(3)

R_IAC

其中，V_LINEMIN是欠压保护线路电压，G_MAX是最大调

制器增益，此时 V_RMS为 1.08 V（如数据手册中所

示），并且 140 µA 为增益调制器的最大输出电流。

升压电路电流控制

FAN4800AU/CU 采用两个控制环路实现功率因数校正，

如图 32 所示：一个电流控制环路和一个电压控制环路。

电流控制环路基于 IAC 引脚处获得参考信号对电感器

电流进行整形，如图 33 所示，计算如下：

V_RMS

V_RMS-UVP

I_L R_CS1 I_MO R_M I_ACG R_M

(4)

图 29. 调制增益特性

V_IN

V_O

V_IN

I_L

R_CS1

V_EA

R_F1

R_M

IEA

ISENSE

C_F1

R_IC

I_L

R_RMS1

I_MO

R_IAC

I_AC

C_IC2

C_IC1

IAC

C_RMS1

VREF

R_RMS2

VRMS

Drive

logic

C_RMS2

OPFC

R_RMS3

VEA

R_VC

R_FB1

图 30. 线路前馈运行

FBPFC

R_VC2

R_VC1

R_FB2

2.5V

为感测线路电压的 RMS 值，通常会采用带有两个极点的

平均电路，如图 28 所示。注意一旦 PFC 停止开关运行，

PFC 的输入电压就被箝位于线路电压峰值，这是因为桥

式二极管的结电容不放电，如图 31 所示。因此，进行

VRMS 分压器设计时应考虑欠压保护跳变点和最小工作

线路电压。

图 32. 增益调制模块

I_AC

PFC Stops

PFC Runs

R_M

I_MO

V_IN

R_CS1

I_L

图 33. 电感电流整形

V_RMS

电流控制反馈环路还具有一个逐脉冲限流比较器，如果

ISENSE 引脚电压跌至低于 -1.3 V，该比较器强制 PFC

开关关断。

图 31. 根据 PFC 工作情况得到的 V_RMS

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对于电压模式运行，RAMP 可以连接至某个单独的 RC

定时电路，从而产生可与 FBPWM 相比的电压斜坡。在

这些情况下，使用来自 PFC 总线的电压前馈有助于改善

线路瞬变响应。

升压电路电压控制

电压控制环路使用内部误差放大器调节 PFC 输出电压，

因此 FB 电压与 2.5 V 内部参考电压相同。

掉电保护

在 PWM 级不包含电压误差放大器，因为这个功能通常

是由次级端的 KA431 实现的。为了方便光耦反馈电路的

设计，在 PWM 比较器的反相输入中内置了一个偏移电

压。该电压允许当 FBPWM 引脚电压低于 1.5 V 时实现

0% 占空比。

内置欠压保护比较器监控 VRMS 引脚电压。一旦 VRMS

引脚电压低于 1.05 V，PFC 级电路就会被关断，从而保

护系统免受过流损坏。一旦 VRMS 电压增至超过

1.9 V，FAN4800AU/CU 就会开启升压级电路。

V_BOUT

TriFault Detect™

为了提高电源可靠性，减少系统元件数量，并易于符合

UL 1950 安全标准，FAN4800AU/CU 采纳了飞兆的

TriFault Detect 技术。

REF

R_RAMP

1.5V

PWM

出现反馈路径故障时，PFC 输出电压可能超过工作限值。

TriFault Detect 通过监控 FBPFC 电压防止电源出现与输

出反馈相关的故障。

RAMP

C_RAMP

TriFault Detect 是一个完整的内部电路。该电路无需外

部元件就能实现其保护功能。

FBPWM

V_BOUT

Disable OPFC

0.5V

V_DD

R_FB1

300nA

图 35. PWM 斜坡生成电路

PWM 限流

2.75V

FBPFC

R_FB2

ILIMIT 引脚是 PWM 部分逐周期限流器的直接输入。如

果该引脚输入电压超过 1 V，PWM 输出就会被禁用，直

至下一个 PWM 时钟周期开始。

TriFaultDetect

图 34. TriFault Detect™

V_INOK 比较器

PWM 电路

V_INOK 比较器监控 PFC 级电路输出，如果该电压低于

2.4 V（标称值的 96%）就会抑制 PWM 级电路。一旦该

电压超过 2.4 V，PWM 电路就开始软启动。当 FBPFC

电压跌至低于 1.3 V 时，PWM 级就会关断。

PWM 级电路支持电流模式或电压模式运行。在电流模式

下，PWM 斜坡 (RAMP) 通常直接从输出级电路初级端

的电流检测电阻或电流互感器获得，因此是流入转换器

输出级电路的电流代表。在此类应用中，提供逐周期限

流的 I_LIMIT通常连接至 RAMP。

PWM 软启动 (SS)

PWM 启动受控于软启动电容器。一个 10 µA 的电流源

提供电容器软启动的充电电流。直到软启动电容电压达

到 1.5 V，PWM 才会启动。

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VF_BPFC

AC 线路掉电

FAN4800AU/CU 的设计确保 PFC 部分的运行不会被

AC 线路掉电扰乱。一旦线路电压消失后，误差放大器就

会饱和，如果未采取合适的预防措施，当线路电压恢复

时就会导致异常电流波形。

通过运行一个受限增益调制器，即使 AC 线路从掉电中

恢复时，FAN4800AU/CU 也能够确保稳定的 PFC 运

行，如图 36 所示。

V_IN

PFC I_LIMIT

I_L

Vo(gm)

V_RMS

33ms

VEA Saturation

VEA

0.85V

图 37. 聚降保护的第一个条件

VRMS

VF_BPFC

图 36. AC 周期掉电

线路聚降保护

当线路聚降至低于其正常工作范围时，PFC 部分保持运

行，直至触发欠压保护，即有 1 s 的去抖时间。由于低

线路电压，电流环路的增益调制器饱和并且 PFC 输入电

流受限，导致重载条件下 PFC 输出电压下降。因为

PWM 部分包含一个 V_INOK 比较器（当 FBPFC 电压跌

至低于 1.3 V 时，该比较器会关断 PWM 运行），当

PFC 输出电压在线路聚降期间下降时，下游 DC/DC 转

换器会停止运行。一旦下游转换器停止运行，由于 PFC

部分没有负载电流，即使是受限的 PFC 输入电流也可以

向 PFC 输出充电。因为这会导致线路聚降期间下游转换

器重复启动和关断，FAN4800AU/CU 包含线路聚降保护

功能。

1.3V

V_IN

V_RMS

25ms

0.85V

有两种条件可以触发线路聚降保护功能，如图 37 和图

38 所示。第一个条件是当 V_RMS低于 V_RMS-SAG(0.85 V)

的时间超过 t_SAG(33 ms)，如图 37 所示。第二个条件是

当 V_RMS低于 V_RMS-SAG(0.85 V) 并且 VF_BPFC低于 V_IN-OFF

(1.3 V)，如图 38 所示。一旦触发线路聚降保护，PWM

和 PFC 就会停止运行，直至 V_RMS增至超过 1.9 V。

图 38. 聚降保护的第二个条件

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19.69

18.67

7.11

6.10

(0.40)

TOP VIEW

8.25

7.62

1.78

1.14

0.28

0.20

4.95

2.92

5.33 MAX

3.81

2.92

0.38 MIN

0.56

0.36

10.92

2.54

0.25

SIDE VIEW

FRONT VIEW

NOTES:

A. CONFORMS TO JEDEC MS-001, VARIATION BB

B. ALL DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS

C. DIMENSIONS ARE EXCLUSIVE OF BURRS,

MOLD FLASH, AND TIE BAR PROTRUSIONS

D. DIMENSIONS AND TOLERANCES PER ASME

Y14.5M-2009

E. DRAWING FILENAME: MKT-N16Erev3

10.00

9.80

8.89

1.75

6.00

4.00

3.80

3.85

7.35

0.51

0.31

PIN #1

(0.30)

1.27

0.65

0.25

C B A

LAND PATTERN RECOMMENDATION

TOP VIEW

1.75 MAX

1.50

1.25

SEE DETAIL A

0.25

0.05

0.25

0.19

0.10 C

FRONT VIEW

0.50

NOTES:

ꢂ[ꢂꢃꢄ

A) THIS PACKAGE CONFORMS TO JEDEC

MS-012, VARIATION AC, ISSUE C.

0.25

R0.10

GAGE PLANE

B) ALL DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS.

C) DIMENSIONS ARE EXCLUSIVE OF BURRS,

MOLD FLASH AND TIE BAR PROTRUSIONS

D) CONFORMS TO ASME Y14.5M-2009

E) LANDPATTERN STANDARD:

R0.10

0.36

ꢀ

ꢁ

SEATING PLANE

0.90

0.50

SOIC127P600X175-16AM

F) DRAWING FILE NAME: M16AREV13.

(1.04)

DETAIL A

SCALE: 2:1

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