基于L4891B設(shè)計(jì)的APFC電路設(shè)計(jì)
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時(shí)間：2010-11-19
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
4 如何實(shí)現(xiàn)電路保護(hù)
有些保護(hù)是芯片本身就帶有的，例如：輸入欠壓保護(hù)、輸入過(guò)流保護(hù)、輸出過(guò)壓保護(hù)等。這只要按照芯片的功能，對(duì)電路進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，進(jìn)行參數(shù)配置即可，這里就不再詳述。而有些保護(hù)是芯片本身沒(méi)有的，而又是系統(tǒng)所必須的，這樣就必須根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析，設(shè)計(jì)出適合系統(tǒng)所需要的保護(hù)電路，即故障保護(hù)電路，也即輸出電壓出現(xiàn)低電壓時(shí)，確保后面的變頻系統(tǒng)能夠迅速響應(yīng)，以免造成不必要的損失。此設(shè)計(jì)采用的是如圖4所示的設(shè)計(jì)方法。
圖4中fault為通過(guò)電阻分壓后的待測(cè)電壓。該設(shè)計(jì)巧妙地利用了低成本可調(diào)分流基準(zhǔn)源TL431的基準(zhǔn)電壓特性，和外圍元件組成的具有溫度補(bǔ)償門(mén)限的單電源比較器。具體原理為：在參考端加上一個(gè)可變電壓后，會(huì)在陰極與陽(yáng)極之間輸出高+15 V或低+2．5 V電平的電壓，再通過(guò)發(fā)光二極管與二極管的降壓作用到光耦等器件上，在FAULT輸出高低電平，反饋回主控制器，從而起到故障檢測(cè)的作用。這種電路的優(yōu)點(diǎn)在于，電路成本低，且簡(jiǎn)單可靠。在試驗(yàn)中，性能表現(xiàn)良好。
另外，為防止上電過(guò)程中的瞬間大電流損壞PFC中的二極管，必須在電源輸入端設(shè)有浪涌保護(hù)電路，例如，PTC電阻加繼電器。這樣確保了輸入電流的最大瞬時(shí)值在可控的范圍內(nèi)，不致對(duì)電路造成損害。
5 如何提高性價(jià)比、可靠性和電氣安規(guī)要求
元器件數(shù)量的減少，線路設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單化，都使得整個(gè)系統(tǒng)的性能價(jià)格比提高，而且電路中的升壓電感L還能阻止快速的電壓、電流瞬變，提高了整個(gè)電路工作的可靠性。
近年來(lái)經(jīng)濟(jì)科技的高速發(fā)展，使得對(duì)各類電器設(shè)備功率因數(shù)的要求越來(lái)越高，提高功率因數(shù)校正電路的性能成了一個(gè)既有理論價(jià)值有又現(xiàn)實(shí)意義的課題。提高是無(wú)止境的，隨著電力電子技術(shù)和相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，提高APFC性能的方法必將越來(lái)越多。
作為I類設(shè)備，應(yīng)滿足基本絕緣和接地的要求。這就要求：
首先，接地良好，滿足接地點(diǎn)的電位差要求，要用防脫落墊圈，接地線要足夠粗，滿足接地連續(xù)性要求，同時(shí)在接地端要有接地符號(hào)，在上電的時(shí)候，先于電源線L，N接通，在斷電的時(shí)候，后于電源線L，N斷開(kāi)。
其次，電源初級(jí)強(qiáng)電部分與次級(jí)弱電部分的電氣間隙和爬電距離要滿足電源電壓或／和變壓器等相關(guān)初、次級(jí)間器件電壓的要求，這里面包括：開(kāi)關(guān)電源的變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，跨接在電源強(qiáng)電部分與次級(jí)弱電部分的光耦的內(nèi)部和外部的電氣間隙和爬電距離符合要求，跨接電容采用Y1電容，工作電壓要滿足要求，并通過(guò)相應(yīng)的安全認(rèn)證，還有電源初、次級(jí)間還得滿足相應(yīng)高電壓的耐壓的要求。
再次，裝置內(nèi)部的電源初級(jí)強(qiáng)電與次級(jí)弱電部分之間的連線的布局要符合安規(guī)的要求。做到初、次級(jí)間的連接線不能相互接觸或交叉，而應(yīng)當(dāng)采用各自不同的回路，同時(shí)要確保它們之間滿足安規(guī)中所要求的雙重絕緣或加強(qiáng)絕緣等，這樣既有利于達(dá)到安規(guī)的相關(guān)要求，對(duì)電磁干擾的抑制也有正面的影響，也是有益無(wú)害的。
最后，在與其他電路的配合上，也要遵循同樣的要求。要考慮全局而不是局部的要求，這樣才能事半而功倍。
6 結(jié) 語(yǔ)
通過(guò)對(duì)使用L4981B設(shè)計(jì)的平均電流模式的有源功率因數(shù)校正控制器的改進(jìn)和完善，電路的性能更加穩(wěn)定，使用范圍也得到了進(jìn)一步的拓展，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)即由研制性樣機(jī)到實(shí)際生產(chǎn)使用樣機(jī)的轉(zhuǎn)變。實(shí)踐證明以上方法不僅有效而且切實(shí)可行，真正實(shí)現(xiàn)了有源功率因數(shù)校正電路的總體性能優(yōu)化。這對(duì)于采用其他類似芯片設(shè)計(jì)的有源功率因數(shù)校正電路的性能提高也有一定的參考作用。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/180237.htm
評(píng)論