1W CMOS Power Amplifier# Technical Documentation: FAN7021M PWM Controller
 Manufacturer:  FAIRCHILD (ON Semiconductor)
 Component:  FAN7021M
 Type:  High-Voltage Quasi-Resonant PWM Controller IC
 Primary Function:  Provides control for offline flyback converters in switch-mode power supplies (SMPS).
---
## 1. Application Scenarios
### Typical Use Cases
The FAN7021M is specifically engineered for  offline AC/DC power conversion  in low-to-medium power applications. Its core function is to drive a power MOSFET in a quasi-resonant (QR) flyback topology. Key use cases include:
*    Standby and Auxiliary Power Supplies:  Providing low-power, always-on rails (e.g., +5VSB, +12V) in desktop PCs, servers, and appliances.
*    Adapter/Charger Circuits:  For consumer electronics such as laptops, monitors, routers, and set-top boxes, typically in the 30W to 90W range.
*    LED Driver Power Stages:  Acting as the primary-side controller for constant-voltage/constant-current LED drivers in lighting applications.
*    Household Appliance Control Boards:  Powering the logic and display circuits in white goods like refrigerators, air conditioners, and washing machines.
### Industry Applications
*    Consumer Electronics:  The dominant application area due to demand for high-efficiency, compact, and low-cost adapters.
*    Information Technology:  Used extensively in PC power supplies (particularly for the standby circuit) and external power bricks for peripherals.
*    Industrial Electronics:  For powering sensors, controllers, and human-machine interfaces (HMIs) where reliable offline power is required.
*    Lighting Industry:  As the core of efficient LED driver modules for commercial and residential lighting fixtures.
### Practical Advantages and Limitations
 Advantages: 
*    High Efficiency:  Quasi-resonant operation minimizes switching losses by turning on the MOSFET at the valley of the drain voltage (valley switching), leading to higher efficiency, especially at light loads.
*    Low Standby Power:  Incorporates a proprietary "Green Mode" function that reduces switching frequency under light/no-load conditions, easily meeting stringent energy efficiency standards (<75mW typical).
*    Integrated Protections:  Includes comprehensive built-in safeguards:
    *   Overload Protection (OLP)
    *   Over-Voltage Protection (OVP)
    *   Over-Temperature Protection (OTP) via external NTC
    *   Leading-Edge Blanking (LEB) on current sense to prevent false triggering from noise.
*    Reduced EMI:  Valley switching and frequency jittering technology help lower conducted and radiated electromagnetic interference, simplifying EMI filter design.
*    Minimal External Components:  Integrates a high-voltage startup circuit and a precision reference, reducing bill-of-materials (BOM) count and board space.
 Limitations: 
*    Topology Constraint:  Designed specifically for flyback converters. It is not suitable for forward, half-bridge, or LLC resonant topologies.
*    Power Range:  Optimized for low-to-medium power. For outputs significantly above 100W, other topologies or controllers may offer better performance.
*    Frequency Variation:  The quasi-resonant operation leads to variable switching frequency across line and load conditions, which can complicate the design of the output filter and EMI filter compared to fixed-frequency controllers.
*    Parameter Tuning:  Optimal performance requires careful tuning of external components (e.g., feedback loop, current sense resistor) for stability and protection thresholds.
---
## 2. Design Considerations
### Common Design Pitfalls and Solutions
1.   Pitfall: Audible Noise at Light Load. 
    *    Cause:  "Green Mode" operation can drive the switching frequency into the audible range