力率改善制御IC FA5695N 電源設計例 ： 390V/200W Reference Design 1．概要 本資料は、力率改善制御用IC FA5695Nシリーズを使用したPFC回路の設計例です。出力電力は200Wで構成さ れています。 2．特長 • 入力電圧検出レスにより低待機電力 • 高精度電流検出：0.6V±5% • 最大周波数制限機能により軽負荷時の効率改善 • ソフトスタート、ダイナミックOVP回路により音鳴りを防止 • 高耐圧CMOSプロセスにより、低消費電力化を実現 • スタートアップ80µA(max)、動作時2mA(typ) • パワーMOSFETを直接駆動可能、 出力ピーク電流：source1A / sink1A • FB端子と過電圧検出端子の分離により、出力電圧検出ラインに 異常が発生した場合もスイッチング停止し、出力を保護 • FBショート検出回路により、出力電圧検出ラインに 異常発生した場合もスイッチング停止 • 低電圧誤動作防止回路内蔵 FA5695N : 13V ON / 9V OFF , FA5696N : 9.6V ON / 9V OFF • リスタートタイマー • スタンバイ機能 3．回路図 D101 600V25A 85 to 264Vac L 1 J101 N 3 R101 510k R102 510k C101 0.47u F101 6.3A R103 510k L101 L201 175µH C201 1µ C103 1000p C106 2200p 390V 200W R221 2200k FMH21N50ES Q201 C104 0.47u ZT101 YG952S6RP D201 C105 TH101 2200p C102 1000p L102 R222 1500k R223 1500k R209 47k R219 33k D203 R208 15 R210 68k C206 0.15u C205 0.15u C212 0.01u R211 47k IC201 FB VCC COMP OUT RT GND OVP C207 1000p IS FA5695N/96N R217 1500k R224 390k R212 36k ERA91-02 D204 R215 1500k 1 R216 1500k R218 1000k VR201 5k R201 0.068 R207 100 C210 1000p J201 4 GND C209 0.1u C208 2200p C202 220u R214 C211 100k 56u D205 R213 47 VCC GND 2 1 J202 Feb,2016 RD_FA5695N_200W Rev0.0 1 /5 © Fuji Electric Co., Ltd. All rights reserved. FA5695N Reference Design 4．電源仕様 Item Input voltage Output voltage Output power Protection function Value Unit 85 to 264 Vac 390 Vdc 200 W Overcurrent limiting of power MOSFET Overvoltage limiting Open/Short protection at FB pin Soft Start function 5．代表特性 Output Voltage vs. Input voltage 420 410 410 Output Voltage [Vdc] Output Voltage [Vdc] Output Voltage vs. Output Power 420 400 AC240V 390 AC100V 380 400 Po=200W 390 380 370 370 360 360 0 50 100 150 Output Power [W] 200 50 250 Power Factor vs. Output Power 1.00 0.95 0.98 Power Factor Power Factor 0.80 AC240V 0.75 0.70 0.65 300 250 300 250 300 0.94 0.92 0.90 0.88 0.86 0.60 0.84 0.55 0.82 0.50 0.80 0 50 100 150 Output Power [W] 200 250 50 Efficiency vs. Output Power 100 150 200 Input Voltage [Vac] Efficiency vs. Input voltage 100 100 98 98 AC100V 96 94 92 AC240V 90 Po=200W 96 Efficiency [%] Efficiency [%] 250 Po=200W 0.96 AC100V 0.85 150 200 Input Voltage [Vac] Power Factor vs. Input voltage 1.00 0.90 100 88 86 94 92 90 88 86 84 84 82 82 80 80 0 50 100 150 Output Power [W] Feb,2016 RD_FA5695N_200W Rev0.0 200 250 50 2 /5 100 150 200 Input Voltage [Vac] © Fuji Electric Co., Ltd. All rights reserved. FA5695N Reference Design Harmmonic current (Vin=100Vac, Po=200W) Harmmonic current (Vin=230Vac, Po=200W) 100 measured Limits for class C 10 1 Harmonic current (% of the fundamental current) Harmonic current (% of the fundamental current) 100 0.1 measured Limits for class C 10 1 0.1 order order 6．動作波形(AC input current) 100Vac Po=200W 240Vac Po=200W 1A/div 5ms/div Feb,2016 RD_FA5695N_200W Rev0.0 0.5A/div 5ms/div 3 /5 © Fuji Electric Co., Ltd. All rights reserved. FA5695N Reference Design 9.部品表 Component IC201 Q201 D101 D201 D203 D204 D205 L101,L102 L201 C101 C102,C103 C104 C105,C106 C201 C202 C205,C206 C207,C210 C208 C209 C211 C212 R101,R102, R103 R201 R207 R208 R209,R211 R210 R212 R213 R214 R215,R216, R217,R222, R223 R218 R219 R221 R224 VR201 F101 ZT101 TH101 J101 J201 J202 Item PFC IC MOSFET Bridge Diode Diode Zenner Diode Diode Diode Inductor Inductor Film capacitor Ceramic capacitor Film capacitor Ceramic capacitor Film capacitor Electrolytic capacitor Ceramic capacitor Ceramic capacitor Ceramic capacitor Ceramic capacitor Electrolytic capacitor Ceramic capacitor Value 600V/25A Maker Note Fuji Fuji SHINDENGEN Fuji 27V 0.2W 15mH 4A Lp=175uH AC275V,0.47uF AC250V,1000pF AC275V,0.47uF AC250V,2200pF 630V, 1uF 450V, 270uF 50V, 0.15uF 50V, 1000pF 50V, 2200pF 50V, 0.1uF 50V, 56uF 50V, 0.01uF Resister 1/8W, 510kΩ Resister Resister Resister Resister Resister Resister Resister Resister 3W, 0.068Ω 1/4W, 100Ω 1/4W, 15Ω 1/8W, 47kΩ 1/8W, 68kΩ 1/8W, 36kΩ 1/8W, 47Ω 1/8W, 100kΩ Resister 1/8W, 1.5MΩ Resister Resister Resister Resister Variable Resistor Fuse Transient/Surge Absorber Thermistor Connector Connector Connector 1/8W, 1MΩ 1/8W, 33kΩ 1/8W, 2.2MΩ 1/8W, 390kΩ 5kΩ AC250V 6.3A SVR471D10 3D-22 B2P3-VH B4P-VH B2B-EH Feb,2016 RD_FA5695N_200W Rev0.0 Part. No FA5695N/96N FMH21N50ES D25SB60 YG952S6RP ERA91-002 1SS244 Fuji ROHM LE474-M DE1E3KX102MA4BL01 LE474-M DE1E3KX222MA4BL01 OKAYA MURATA OKAYA MURATA PQ32/30 JST JST JST 4 /5 © Fuji Electric Co., Ltd. All rights reserved. FA5695N Reference Design ご注意 1. この資料の内容（製品の仕様、特性、データ、材料、構造など）は2016年2月現在のものです。この内容は製 品の仕様変更のため、または他の理由により事前の予告なく変更されることがあります。この資料に記載さ れている製品を使用される場合には、その製品の最新版の仕様書を入手して、データを確認してください。 2. 本資料に記載してある応用例は、富士電機製品を使用した代表的な応用例を説明するものであり、本資料 によって工業所有権、その他権利の実施に対する保証または実施権の許諾を行うものではありません。 3. 富士電機（株）は絶えず製品の品質と信頼性の向上に努めています。しかし、半導体製品はある確率で故障 する可能性があります。 富士電機製半導体製品の故障が、結果として人身事故、火災等による財産に対する損害や、社会的な損 害を起こさぬように冗長設計、延焼防止設計、誤動作防止設計など安全確保のための手段を講じてくださ い。 4. 本資料に記載している製品は、普通の信頼度が要求される下記のような電子機器や電気機器に使用される ことを意図して造られています。 ・コンピュータ ・OA機器 ・通信機器（端末） ・計測機器 ・工作機械 ・オーディオビジュアル機器 ・家庭用電気製品 ・パーソナル機器 ・産業用ロボット など 5. 本資料に記載の製品を、下記のような特に高い信頼度を持つ必要がある機器に使用をご予定のお客様は、 事前に富士電機（株）へ必ず連絡の上、了解を得てください。この資料の製品をこれらの機器に使用するに は、そこに組み込まれた富士電機製半導体製品が故障しても、機器が誤動作しないように、バックアップ・シ ステムなど、安全維持のための適切な手段を講じることが必要です。 ・輸送機器（車載、舶用など） ・幹線用通信機器 ・交通信号機器 ・ガス漏れ検知及び遮断機 ・防災／防犯装置 ・安全確保のための各種装置 6. 極めて高い信頼性を要求される下記のような機器には、本資料に記載の製品を使用しないでください。 ・宇宙機器 ・航空機搭載用機器 ・原子力制御機器 ・海底中継機器 ・医療機器 7. 本資料の一部または全部の転載複製については、文書による当社の承諾が必要です。 8. 本資料の内容にご不明の点がありましたら、製品を使用する前に富士電機（株）または、その販売店へ質問 してください。本注意書きの指示に従わないために生じたいかなる損害も富士電機（株）とその販売店は責 任を負うものではありません。 本資料の内容は、改良などのために予告無く変更することがあります。 本資料に記載されている応用例や部品定数は、設計の補助を目的とするものであり、 部品バラツキや使用条件を充分に考慮したものではありません。 ご使用にあたっては、これら部品バラツキや使用条件等を考慮した設計をお願いします。 Feb,2016 RD_FA5695N_200W Rev0.0 5 /5 © Fuji Electric Co., Ltd. All rights reserved.