FAN6921：集成临界模式PFC与准谐振PWM控制器
这款FAN6921控制器将功率因数校正（PFC）与准谐振（QR）PWM控制功能整合于一身，提供高效、紧凑的电源系统解决方案。其高度集成的架构减少了外围元件数量，提升了成本效益。
关键特性
- 集成PFC与反激控制器
- 支持临界模式PFC控制
- 内置PFC零电流检测（ZCD）功能
- PWM级准谐振操作
- QR PWM内部最小关断时间为8µs
- 具备10ms内部软启动机制
- 防欠压保护（Brown-in protection）
- 高/低线过功率补偿机制
- 自动恢复型过电流保护
- 自动恢复的开环保护
- 支持外部锁存触发（RT引脚）
- RT引脚支持可调过温保护
- VDD和输出OVP（锁存型）
- 内部超温保护（140°C）
典型应用
- AC/DC笔记本适配器
- 开放式框架开关电源
- 各类电池充电器
FAN6921采用了先进的控制算法和硬件设计，旨在提高AC-DC转换效率，同时优化电磁干扰（EMI）和整体系统性能。它适用于高功率密度、高可靠性的工业和消费类电源产品。
PFC控制功能
该器件的PFC控制模块采用受控导通时间技术，实现稳定直流输出并自然提升功率因数。FAN6921内置THD优化器，可有效减少在输入电压过零时的电流失真，显著提升总谐波失真（THD）表现。
控制器采用多矢量误差放大器架构，通过跨导型放大器优化动态响应和稳定性。PFC输出电压由外部电阻网络采样，并与2.5V参考电压对比，以动态调整误差放大器的输出电流，实现快速反馈响应。
在轻载运行条件下，THD优化器通过采样电流检测电阻上的电压信号，并将其叠加至锯齿波，从而调整PFC导通时间，进一步改善系统THD指标。这种机制在高输入电压场景中尤为关键。
零电流检测机制
PFC的零电流检测（ZCD）功能通过感应PFC电感器辅助绕组的电压变化来实现。当PFC MOSFET关闭后，电感器能量开始释放，漏极电压下降至ZCD引脚触发点（约1.75V）时，控制器将重新发出栅极信号，启动新的开关周期。
为防止在轻负载下发生高频振荡，FAN6921内置抑制定时器，限制最小关断时间为2.5µs。此外，若需禁用PFC开关，可通过将ZCD引脚电压拉低至0.2V以下实现。
保护功能
FAN6921提供全面的保护机制，涵盖过压、过流、开环、短路和过温等多种故障情形。PFC输出电压的过压与欠压保护由INV引脚电压检测完成，当电压异常时，控制器将立即停止PFC开关。
PWM级具备VDD过压保护，防止控制器因电压过高而损坏。此外，RT引脚支持外部触发锁存功能，结合NTC电阻可实现温度保护。DET引脚则用于输出过压采样和开环保护，确保系统在异常负载下仍能安全运行。
绿色模式与效率优化
在轻载或空载条件下，控制器的绿色模式机制通过调节开关频率与关断时间来降低系统损耗。FB引脚电压可动态控制PFC模块的开关状态，从而进一步提升轻载效率。
此外，FAN6921支持高/低线过功率补偿，通过调节电流限制电压（VLIMIT），使系统在不同输入电压下保持输出功率的稳定性。DET引脚的电压反馈与辅助绕组电压成比例，便于系统工程师灵活配置。
封装与集成
该控制器采用16引脚小外形封装（SOP），适用于高集成度电源设计。通过减少外部元件数量，不仅简化了布板设计，还提升了系统稳定性。
图1：典型应用电路
图2：功能框图