PFC控制集成电路L4981B应用指南 2010.12.03
目录 一、功率因数效正电路的介绍。 二、功率因数效正集成电路L4981B功能讲解。 三、功率因数效正电路的发展方向。
一、功率因数效正电路的介绍。 功率因数校正电路( PFC) 分为有源和无源两种。无源校正电路通常由大容量的电感、电容和工作于工频电源的整流器组成。有源校正电路往往工作于高频开关状态,它们的体积小、重量轻,比无源校正电路效率高。 功率因数校正电路有三种不同的拓扑结 构，以下为不同拓扑结构的各自特点。
A类 Boost 功率因数高; Vout ≥Vin ; 滤波电路体积小; 无短路保护; 开关电压= Vout ; 门极驱动信号接地。
B类 Buck 功率因数低; Vout ≤Vin ; 滤波电路体积大; 有短路保护; 开关电压= Vin ; 门极驱动信号浮地。
C类 Buck-Boost 功率因数高; Vout 为任意值; 滤波电路体积大; 有短路保护; 开关电压= Vin + Vo 门极驱动信号浮地。
由于Boost 电路简单、实现成本低是应用最广泛的功率因数校正电路。除了上述特点以外,与整流桥串联的电感能减少高频噪声, 减少RFI 输入滤波器的体积,降低成本。由于在电感去磁时输出由电源供电,电感只存储一部分用于输出的能量,因此电感的体积也可以减小。功率因数效正芯片L4981B就是Boost拓扑电路的专用芯片。
二、功率因数效正集成电L4981B功能讲解。 1、功率因数校正集成电路L4981B 的内部结构。
它由内部基准稳压器、振荡器、误差放大器、乘法器、峰值电流比较器、驱动和控制逻辑电路等几部分组成。从而实现对电路的精准控制，可使控制电路更简洁, 可靠性更高。 2、功率因数校正集成电路L4981B 的性能描述。 ●电路功率因数大于0.99； ●平均电流控制模式； ●低启动电流（0.3mA）; ●具过压、过流保护功能； ●具有软启动功能。
3、功率因数校正集成电路L4981B 的引脚说明。 <1脚:功率级接地端; <2脚:输入线峰值电流检测端，当此脚电压低于零电位时，关断输出驱动。 <3脚:输出电压过压检测端，当此脚电压大于5.1V时，关断输出驱动; <4脚:乘法器输入电流端，此电流和输入电压成正比; <5脚:电流误差放大器输出端; <6脚:比例因子输入端，为了提高负载响应速度，将此脚外接1.5V-5.1V电压，以便修改乘法器输出电流，不使用时将此脚接参考电压; <7脚:前馈电压输入端，经平方后输入到乘法
器，工作电压范围1.5V-5.1V; <8脚:乘法器输出端，同时也是电流误差放大器的同相输入端; <9脚:电流误差放大器的反相输入端; <10脚:控制信号接地端; <11脚:参考电压输出端，此脚电压为5.1V; <12脚:软启动; <13脚:电压误差放大器输出端，且为乘法器其中一个输入端; <14脚:输出电压反馈输入端，电压误差放大器的反向输入端;
<15脚:可编程欠压输入端; <16脚:同步信号输入输出端; <17、18脚:分别为振荡器外接电阻、电容端; <19脚:电源端; <20脚:驱动输出信号端，此端点电压被限制到15V。
4、功率因数校正集成电路L4981B主要引脚参数设计。 电流检测电阻 Vrs:为流经检测电阻上面的电压，通常取0.5V-1V。 Ipk(max):为最大输入峰值电流。
峰值电流限制 Vref:参考电压（5.1V） Vrs:为流经检测电阻上面的电压，通常取0.5V-1V。
乘法器设计 等式1 等式2 Vff:前馈输入电压。Imo:乘法器输出电流。 如果VLEF=Vref,则可以使用等式2。
乘法器输入电流 Vs(max):输入最大电压。 Iac：一般取值范围在0-0.75mA。
乘法器最大输出电流限制 当输入电压最低时乘法器的输出电流Iom最大 此电流不可超过两倍的Iac，所以功率因数效正器的输入电流受到此一限制。因此必须计算出在输入最小电压时乘法器的输入电流Iac。 Vs(min):最小输入电压。
而在输入电压最低时，电阻Rmo两端跨压必须与电阻Rs在达到电流峰值限制时两端的跨压相同，如下图。
Vrs:为流经检测电阻上面的电压，通常取0.5V-1V。 因此电阻Rmo计算等式如下： Vrs:为流经检测电阻上面的电压，通常取0.5V-1V。
开关频率 Rosc:震荡电阻。 Cosc:震荡电容。
输出过压保护 Vovp=Vref=5.1V Vo:输出电压。
应用电路
以上只是对L4981B电路参数的简单设计，如果要详细了解，请阅读L4981B的应用资料。 在应用L4981系列功率因数校正芯片的时候要注意它分为两种，L4981A和L4981B其中主要的区别在与L4981A为固定频率模式L4981B为固定抖频模式，在应用的时候注意区分。
三、功率因数效正电路的发展方向。 由于对开关电源提出了更高的效率指标，在现有的技术条件下，衍生出了软开关PFC电路其典型控制芯片为UC3855A/B，在大功率电源中出现了无桥PFC电路，这些新技术的应用从而可以将开关电源的效率做得更高，符合当前社会低碳、环保的要求。 在此希望各位同仁多多交流，将新的技术应用到实际工作中。 END