一種新穎的電流連續(xù)模式功率因數(shù)校正電路的研究
摘要:介紹了一種固定關(guān)斷時間控制的功率因數(shù)校正電路,它的主要特點是通過外部簡單電路來控制開關(guān)管的關(guān)斷時間,從而實現(xiàn)了固定關(guān)斷時間,這樣可以提高輸出功率等級。實驗表明:這種控制方法實現(xiàn)了固定關(guān)斷時間控制。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/179640.htm關(guān)鍵詞:固定關(guān)斷時間;功率因數(shù)校正;電流連續(xù)模式
0 引言
目前以Boost為主電路的PFC電路的控制方法有兩種,即固定頻率PWM(CCM)和臨界導通PWM(DCM)。對于相同的輸出功率等級來說,DCMPFC電路中的峰值電流要比CCMPFC電路中的峰值電流大。一般說來,對于小功率PFC電路,采用DCM的控制方法;對于大功率PFC電路,則采用CCM的控制方法;對于中間功率,則希望電路根據(jù)輸入電壓和負載工作在CCM或DCM,這樣就可以提高電路的效率。
本文介紹了一種固定關(guān)斷時間,開通時間可以調(diào)整的功率因數(shù)校正電路,它的控制方法被稱為固定關(guān)斷時間控制(Fixed-off-time-control)。本文以L6562芯片為核心,增加少量的無源器件,實現(xiàn)了關(guān)斷時間固定的目的,并以這種固定關(guān)斷時間的控制方法制作了一臺350W的PFC電路原理樣機,進行了理論分析,給出了實驗波形。
1 工作原理
固定關(guān)斷時間控制的電路圖如圖1所示。如果一種控制芯片的工作頻率可以自動調(diào)整,另外,它的某個管腳有一個高的鉗位電壓(Vclamp)和一個低的觸發(fā)電壓(Vtrigger),再利用芯片的PWM信號就可以實現(xiàn)固定關(guān)斷時間控制。我們把具有這樣特性的管腳定義為管腳A,輸出PWM信號的管腳定義為管腳B。下面介紹這種固定關(guān)斷時間控制方法的工作原理。
(a) 電路
(b) 時序圖
圖1 固定關(guān)斷時間實現(xiàn)電路和相應的時序圖
當管腳B輸出高電平時,二級管D就正向?qū)?,通過R1快速給電容C2充電,因為管腳A有一個鉗位電壓,所以電容C2就會被鉗在管腳A的鉗位電壓;當管腳B輸出低電平時,二級管D就反向阻斷,此時電容C2就通過R2放電,一直到電容C2上的電壓等于管腳A的觸發(fā)電壓時,管腳B就會由低電平變?yōu)楦唠娖?,電?i>C2將重新被充電至
管腳A的鉗位電壓。根據(jù)上面的分析,開關(guān)管的關(guān)斷時間就由電容C2和電阻R2來確定,因此,只要電容C2和電阻R2的大小確定,那么電容C2的放電時間也就確定,也就是開關(guān)管的關(guān)斷時間就確定了,這樣就可以控制關(guān)斷時間。
2 參數(shù)設(shè)計
這種新穎的功率因數(shù)校正電路如圖2所示。其主要參數(shù)如下:
輸入電壓 AC 90~265V;
頻率 47~63Hz;
輸出電壓 400V;
輸出最大功率 350W;
最大開關(guān)工作頻率 fmax=100kHz。
圖2 主電路圖
2.1 確定所需要的關(guān)斷時間toff
toff=(1)
2.2 確定R2及C2
選取一個大概幾百pF的電容C2,然后就可以確定電阻R2
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