FAN7930B — високоефективний контролер активної корекції коефіцієнта потужності (Active Power Factor Correction, PFC), розроблений компанією Fairchild Semiconductor (нині входить до складу ON Semiconductor). Мікросхема призначена для роботи у підвищувальних PFC-перетворювачах (Boost PFC) у режимі критичної провідності (Critical Conduction Mode, CRM).
Основне завдання контролера — формувати струм споживання таким чином, щоб він максимально повторював форму синусоїдальної мережевої напруги. Це дозволяє значно підвищити коефіцієнт потужності (Power Factor), знизити рівень гармонічних спотворень (THD) та забезпечити відповідність сучасним вимогам до імпульсних джерел живлення.
На відміну від простих PFC-контролерів попередніх поколінь, FAN7930B містить розширений набір вбудованих захистів, оптимізоване керування силовим MOSFET та додатковий незалежний вхід контролю перенапруги (OVP), що підвищує надійність роботи джерела живлення.
Мікросхема широко використовується у блоках живлення телевізорів, моніторів, серверного обладнання, промислової електроніки, LED-драйверів, потужних мережевих адаптерів та інших пристроях, де необхідне стабільне живлення із високим коефіцієнтом потужності.
Маркування корпусу
Мікросхема випускається у корпусі SOP-8. Лазерне маркування може дещо відрізнятися залежно від року виробництва, фабрики та партії, однак його структура залишається однаковою.
Типове маркування складається з декількох рядків:
- Логотип виробника — стилізована літера F, що належить компанії Fairchild Semiconductor.
- Код партії та дата виробництва — службова інформація виробника для відстеження виробничої партії зазначений у першому рядку.
- FAN7930B — позначення модифікації мікросхеми.
Зверніть увагу: код партії, дата виготовлення та додаткові службові символи завжди різні у кожній партії, вони не впливають на електричні характеристики мікросхеми.
Основні переваги
- Працює у режимі Critical Conduction Mode (CRM).
Контролер автоматично перемикає силовий MOSFET у момент, коли струм через дросель практично зменшується до нуля. Це дозволяє суттєво знизити втрати на перемикання та підвищити ККД джерела живлення.
- Не потребує вимірювання миттєвої мережевої напруги.
На відміну від багатьох класичних PFC-контролерів, FAN7930B не використовує окремий вимірювальний ланцюг випрямленої мережевої напруги. Це спрощує схему, зменшує кількість зовнішніх компонентів та знижує власне енергоспоживання.
- Вбудований оптимізатор THD.
Спеціальний алгоритм формування струму дозволяє зменшити рівень гармонічних спотворень, завдяки чому струм споживання стає максимально наближеним до синусоїдальної форми мережевої напруги.
- Окремий вхід OVP.
На відміну від модифікацій FAN7930M та FAN7930C, версія FAN7930B оснащена окремим входом контролю перенапруги. Це забезпечує додатковий незалежний захист вихідної шини PFC навіть у разі несправності кола зворотного зв'язку.
- Плавний запуск (Soft-Start) та запуск без викидів (Overshoot-less Control).
Після подачі живлення мікросхема поступово збільшує струм керування за допомогою вбудованого пропорційного контролера, що дозволяє уникнути різких кидків струму та перенапруги під час запуску.
- Контроль зникнення мережевої напруги (AC Absent Detection).
При короткочасному зникненні мережі контролер швидко вимикає силовий каскад, запобігаючи нестабільній роботі джерела живлення та помилковим режимам.
- Обмеження максимальної частоти перемикання.
Автоматично запобігає переходу контролера на надто високу частоту роботи (понад 300 кГц), що захищає силовий дросель та MOSFET від перевантаження.
- Потужний вихідний драйвер затвора.
Вбудований двотактний драйвер здатний швидко заряджати та розряджати ємність затвора силового MOSFET (струм +500 мА / −800 мА), зменшуючи втрати при перемиканні.
- Комплексний набір захистів.
Передбачено захист від перенапруги, перевантаження по струму, обриву ланцюга зворотного зв'язку, недостатньої напруги живлення (UVLO), а також тепловий захист (TSD).
Чому саме FAN7930B?
Серед усіх модифікацій серії саме FAN7930B найбільше орієнтована на підвищення надійності блока живлення. Наявність окремого входу OVP дозволяє незалежно контролювати вихідну напругу PFC, що особливо важливо у телевізорах, моніторах, промислових джерелах живлення та іншій техніці, де навіть короткочасне перевищення напруги може призвести до виходу з ладу дорогих компонентів.
Саме тому багато виробників електроніки застосовували FAN7930B у джерелах живлення підвищеної надійності, де пріоритетом є максимальний захист силової частини, а не використання сигналу готовності PFC (RDY), який реалізований у модифікаціях FAN7930M та FAN7930C.
Технічні характеристики
- Виробник: Fairchild Semiconductor (нині ON Semiconductor)
- Тип мікросхеми: Контролер активної корекції коефіцієнта потужності (PFC Controller)
- Топологія: Boost PFC
- Режим роботи: Critical Conduction Mode (CRM)
- Метод керування: Voltage Mode PWM
- Напруга живлення (VCC): обмежена внутрішнім стабілітроном Vz (типово 22 В, макс. 24 В)
- Поріг запуску (UVLO ON): типово 12 В
- Поріг вимкнення (UVLO OFF): типово 8.5 В
- Гістерезис UVLO: типово 3.5 В
- Струм споживання при запуску: типовий 120 мкА
- Струм споживання у робочому режимі: типовий 1.5 мА (без перемикання) / 2.5 мА (динамічний)
- Вихідний драйвер затвора: Totem-Pole
- Струм драйвера затвора: +500 мА / −800 мА (типове значення)
- Вбудований Soft-Start: так
- THD Optimizer: так
- AC Absent Detection: так
- Maximum Frequency Limit: так (типово 300 кГц)
- Захист від перевантаження по струму (OCP): так (поріг 0.8 В)
- Захист від перенапруги (OVP): так
- Захист при обриві зворотного зв'язку: так
- Тепловий захист (TSD): 140°C з гістерезисом 60°C
- Робочий температурний діапазон: −40...+125°C
- Корпус: SOP-8 (Small Outline Package)
- Монтаж: поверхневий (SMD)
Принцип роботи
Після випрямлення мережевої напруги контролер керує зовнішнім силовим MOSFET таким чином, щоб струм через PFC-дросель повторював форму мережевої синусоїди. Завдяки цьому мережа навантажується значно рівномірніше, а коефіцієнт потужності наближається до одиниці.
Після кожного циклу накопичення енергії у дроселі FAN7930B очікує момент, коли струм практично зменшується до нуля (детектується через вивід ZCD), після чого запускає наступний цикл перемикання. Саме такий принцип роботи характерний для режиму Critical Conduction Mode (CRM), який поєднує високий ККД із порівняно простою схемотехнікою.
Контролер автоматично регулює частоту перемикання залежно від навантаження та миттєвого значення мережевої напруги. При малому навантаженні частота збільшується, а при великому — зменшується, що дозволяє підтримувати стабільну роботу перетворювача у широкому діапазоні потужностей.
Вбудовані функції захисту
- UVLO (Under Voltage Lockout)
Якщо напруга живлення контролера недостатня для нормальної роботи, мікросхема не запускається або автоматично вимикається. Це виключає нестабільне перемикання силового MOSFET.
- OCP (Over Current Protection)
Безперервно контролюється струм через силовий MOSFET. При перевищенні допустимого рівня (поріг 0.8 В на виводі CS) імпульс негайно припиняється, захищаючи силові компоненти від пошкодження.
- OVP (Over Voltage Protection)
Контролюється вихідна напруга PFC-перетворювача. У модифікації FAN7930B додатково використовується окремий вхід OVP (вивід 2), який підвищує надійність системи при несправності ланцюга зворотного зв'язку або пошкодженні резистивного дільника на виводі INV.
- Open Feedback Protection & Disable
При обриві кола зворотного зв'язку (напруга на INV падає нижче 0.45 В) контролер переходить у режим захисту, припиняючи нормальну роботу та запобігаючи небезпечному зростанню вихідної напруги.
- AC Absent Detection
Якщо мережеве живлення зникає або короткочасно просідає, контролер швидко вимикає перетворювач і повторно запускає м'який старт (Soft-Start) лише після відновлення нормального живлення.
- Maximum Frequency Limit
Вбудоване обмеження максимальної частоти перемикання (типово 300 кГц) не дозволяє контролеру переходити в режим безперервних струмів (CCM), що захищає силовий дросель та MOSFET від перевантаження.
Основні сфери застосування
- Імпульсні блоки живлення (SMPS)
- Плати живлення LCD, LED та OLED телевізорів
- Монітори та професійні дисплеї
- Мережеві адаптери великої потужності
- Промислові джерела живлення
- LED-драйвери
- Телекомунікаційне обладнання
- Серверні блоки живлення
- Джерела безперебійного живлення (UPS)
- Побутова техніка з активною корекцією коефіцієнта потужності
Рекомендації щодо заміни
Перед заміною несправної мікросхеми рекомендується перевірити силовий MOSFET, випрямний міст, PFC-дросель, струмовий шунт, пускові резистори, електролітичні конденсатори та елементи кола зворотного зв'язку. У більшості випадків вихід з ладу FAN7930B є наслідком несправності інших компонентів силової частини.
Важливо: хоча модифікації FAN7930M, FAN7930B та FAN7930C побудовані на однаковому функціональному ядрі, вони відрізняються призначенням виводу №2. Тому перед встановленням аналога необхідно перевірити схему конкретного блока живлення.
Порівняння модифікацій серії FAN7930
Серія FAN7930 включає декілька модифікацій, які мають однаковий принцип роботи та електричні характеристики. Основна відмінність між ними полягає у функціональному призначенні виводу №2 та наявності компенсації діапазону керування.
| Характеристика |
FAN7930M |
FAN7930B |
FAN7930C |
| Основне призначення |
Контролер CRM PFC першої ревізії серії |
Контролер CRM PFC із посиленим захистом від перенапруги |
Контролер CRM PFC із сигналом готовності PFC |
| Вивід №2 |
RDY (PFC Ready) |
OVP (додатковий контроль перенапруги) |
RDY (PFC Ready) |
| Сигнал готовності RDY |
✔ Є |
✖ Немає |
✔ Є |
| Гістерезис сигналу RDY |
0.600 В |
✖ Не застосовується |
0.189 В |
| Окремий вхід OVP |
✖ Немає |
✔ Є |
✖ Немає |
| Компенсація діапазону керування |
✖ Немає |
✔ Є |
✔ Є |
| Захист OVP через вхід INV |
✔ Є |
✔ Є |
✔ Є |
| Soft-Start |
✔ Є |
✔ Є |
✔ Є |
| THD Optimizer |
✔ Є |
✔ Є |
✔ Є |
| AC Absent Detection |
✔ Є |
✔ Є |
✔ Є |
| Maximum Frequency Limit |
✔ Є |
✔ Є |
✔ Є |
| Драйвер затвора |
+500 мА / −800 мА |
+500 мА / −800 мА |
+500 мА / −800 мА |
| Корпус |
SOP-8 |
SOP-8 |
SOP-8 |
Особливості взаємозаміни
Незважаючи на однакове функціональне ядро та практично ідентичні електричні параметри, модифікації FAN7930M, FAN7930B і FAN7930C не можна вважати повністю взаємозамінними.
Головна причина полягає у різному призначенні виводу №2. Якщо друкована плата використовує сигнал RDY (PFC Ready), встановлення модифікації FAN7930B може призвести до неправильної роботи блока живлення або його повного блокування. Аналогічно, якщо схема використовує окремий вхід OVP, модифікації FAN7930M або FAN7930C не забезпечать необхідний режим захисту.
Саме тому перед заміною рекомендується орієнтуватися не лише на назву мікросхеми, а й на принципову схему конкретного пристрою або використовувати оригінальну модифікацію, встановлену виробником.
Примітка. Параметри, наведені в описі, базуються на офіційній технічній документації виробника. Код партії, дата виробництва, країна складання та лазерне маркування можуть відрізнятися залежно від партії постачання і не впливають на функціональність або електричні характеристики мікросхеми.
від 80 грн.
від 50 грн.