Critical Conduction Mode PFC Controller# Technical Documentation: FAN7530 PFC Controller
## 1. Application Scenarios
### 1.1 Typical Use Cases
The FAN7530 is a critical-mode Power Factor Correction (PFC) controller IC designed for boost converter topologies. Its primary function is to shape the input current waveform to match the input voltage waveform, thereby achieving near-unity power factor in AC-DC power supplies.
 Primary Applications: 
-  AC-DC Switch Mode Power Supplies (SMPS):  The controller is commonly implemented in the front-end PFC stage of power supplies ranging from 75W to 300W. It forces the input current to be sinusoidal and in phase with the input voltage, significantly reducing harmonic distortion and improving overall efficiency.
-  LED Lighting Drivers:  In high-power LED drivers, the FAN7530 ensures compliance with harmonic current standards (like IEC 61000-3-2 Class C) while providing a stable, regulated DC bus voltage for the downstream DC-DC converter.
-  Adapter and Open-Frame Power Supplies:  Used in desktop PC power supplies, gaming consoles, and industrial equipment where high efficiency and regulatory compliance are mandatory.
### 1.2 Industry Applications
-  Consumer Electronics:  Television power supplies, audio amplifiers, and home appliance controllers benefit from its high power factor, reducing stress on the AC mains and improving energy utilization.
-  IT and Telecom:  Server power supplies and telecom rectifiers use PFC controllers like the FAN7530 to meet stringent efficiency standards (e.g., 80 PLUS) and reduce input current harmonics.
-  Industrial Automation:  Motor drives, PLC power modules, and other industrial equipment utilize this IC to minimize reactive power and comply with industrial EMC standards.
### 1.3 Practical Advantages and Limitations
 Advantages: 
-  Critical Conduction Mode (CRM) Operation:  Ensures the boost inductor current returns to zero every switching cycle (Zero Current Switching - ZCS at turn-on). This minimizes switching losses in the MOSFET, particularly at high line voltages, leading to higher efficiency.
-  Integrated Functions:  Includes an internal start-up timer, over-voltage protection (OVP), open-loop protection, and zero-current detection (ZCD). This reduces external component count and simplifies design.
-  Low Distortion:  The multiplier design and input voltage sensing help achieve very low total harmonic distortion (THD), typically <10% across a wide load range.
-  Robust Protection:  Comprehensive protection features enhance system reliability.
 Limitations: 
-  Power Range:  Optimized for low-to-medium power applications (up to ~300W). For higher power levels, continuous conduction mode (CCM) PFC controllers are generally more suitable due to lower peak currents.
-  Variable Frequency Operation:  In CRM, the switching frequency varies with input voltage and load. This can make EMI filter design more challenging compared to fixed-frequency controllers, as the filter must be effective over a wide frequency range.
-  Load Sensitivity:  Performance (particularly THD and power factor) can degrade more significantly at very light loads compared to some CCM controllers.
## 2. Design Considerations
### 2.1 Common Design Pitfalls and Solutions
-  Pitfall 1: Incorrect ZCD Pin Sensing.  An improperly designed ZCD winding or resistor divider can fail to accurately detect inductor current zero-crossing, leading to erratic switching or MOSFET hard-switching.
  *Solution:* Use a tightly coupled auxiliary winding on the boost inductor. The ZCD pin clamping diodes require a current-limiting resistor. Ensure the ZCD pin voltage falls between -0.3V and 5V. A series resistor (typically 10kΩ to 100kΩ) is mandatory.
-  Pitfall 2: Poor Multiplier Setup.  The multiplier (pin 3) senses the rectified input voltage. Incorrect scaling can cause poor power factor or over-current at high