鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1466次 | 2020年06月19日
PFC功率因數(shù)校正電路的典型方法講解
pFC在電路中的用途非常重要,其能夠最大程度上的反映出系統(tǒng)中電力的有效使用率。因此作為電源新手來(lái)說(shuō),對(duì)pFC進(jìn)行進(jìn)一步的了解是非常有必要的。本文不會(huì)重點(diǎn)對(duì)pFC的概念進(jìn)行介紹,而是轉(zhuǎn)向?yàn)榇蠹医榻BpFC的典型應(yīng)用。
在pFC于調(diào)節(jié)器當(dāng)中,擁有兩級(jí)功率系統(tǒng)。第一級(jí)為一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)換器通過(guò)平均電流模式控制得到輸入電流波形,以實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)。要使升壓轉(zhuǎn)換器能正常運(yùn)行,這就要一個(gè)高于輸入電壓的輸出電壓,并且第二級(jí)要對(duì)該電壓進(jìn)行降壓,使其成為可用輸出電。
圖1所示原理圖表明,pFC預(yù)調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)用于在脫離通用線電壓(如85Vrms至265Vrms之間)的情況下運(yùn)行,并將DC輸出調(diào)節(jié)為385v和250w。第二個(gè)功率級(jí)一般位于這個(gè)預(yù)調(diào)節(jié)器的下游,該預(yù)調(diào)節(jié)器是專門(mén)設(shè)計(jì)用于在輸入電壓為其輸出電壓的75%時(shí)正常工作,這樣便可以應(yīng)對(duì)欠壓的情況。
所帶來(lái)的挑戰(zhàn)
在一些應(yīng)用中,設(shè)計(jì)工作要一個(gè)快速啟動(dòng),而并不會(huì)選擇緩慢的升壓。加速軟啟動(dòng)最大的問(wèn)題是由升壓引起的過(guò)沖現(xiàn)象:圖1所示的升壓電容(C12)電氣應(yīng)力。
要設(shè)計(jì)一個(gè)如圖1所示的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)在300ms時(shí)間以內(nèi)的軟啟動(dòng)。設(shè)計(jì)方面的要求是在300ms時(shí)間內(nèi)升壓不超過(guò)其目標(biāo)輸出電壓的75%。圖2的波形反應(yīng)了該設(shè)計(jì)的軟啟動(dòng)特性。CH1是指輸出電壓(Vout),CH2是指電壓放大器輸出電壓(VAOUT),CH3是指軟啟動(dòng)(SS)電壓,而CH4則是指來(lái)自UCC3817的DRVOUT引腳的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)。UCC3817控制升壓開(kāi)關(guān)Q1。
該電源的設(shè)計(jì),是為了使輸出電壓(Vout)跟蹤UCC3817pFC控制器引腳13處的軟啟動(dòng)(SS)電壓。但是,由于轉(zhuǎn)換器的電壓環(huán)路響應(yīng)較慢,輸出電壓并沒(méi)有跟蹤SS,而是在上電過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)沖,并達(dá)到將近13%的過(guò)沖量,大約435V的峰值??刂艻C的軟啟動(dòng)功能運(yùn)行正常。輸出電壓和VAOUT會(huì)跟蹤軟啟動(dòng),一直到輸出電壓達(dá)到385V。一旦VOUT超過(guò)385V,由于要一個(gè)最小的占空比,電壓放大器輸出會(huì)降低,但是電壓環(huán)路響應(yīng)太慢而無(wú)法防止出現(xiàn)過(guò)沖現(xiàn)象。
通過(guò)以上的介紹,相信大家關(guān)于pFC典型應(yīng)用電路已經(jīng)有了一定的理解。在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí),首先對(duì)其中的一些基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了解是非常有必要的,這樣才能更加快速準(zhǔn)確高效的完成電路設(shè)計(jì)。