高功率因數(shù)電源設計
2.2.1 二極管參數(shù)
在功率MOSFET截止期間,VD正向偏置而導通,最大流通電流達2 A左右;在MOSFET導通期間,VD反向偏置而截止,此時二極管反向電壓為Vin。為了確保電路的可靠性,故選取整流二極管MUR3060。
2.2.2 功率開關管參數(shù)
功率開關MOSFET所要承受的基本電壓為截止時所承受的電壓Vin,導通時所要承受的導通電流為2 A。為確保電路的可靠性,應考慮適當?shù)陌踩A?,故選取功率開關管IRFP150N,其耐壓、耐流完全滿足要求。
2.2.3 儲能電感參數(shù)
變換器中的電感線圈在任何正常條件下不能飽和,并且為了有好的效率,線圈和磁心的損耗必須要小。理論上電感可具有任何值,大電感可具有低波紋電流,且輕載時可連續(xù)導通,但負載瞬態(tài)響應差。小的電感波紋電流大,增加了開關損耗和輸出波紋。在輕載時出現(xiàn)不連續(xù)導通,且導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。可是,其瞬態(tài)響應性能好,效率高,尺寸小,所以電感的選擇只能折中,通常選擇使臨界電流低于最小規(guī)定負載電流的電感,或按可接受的波紋電流盡可能地以小的標準來選擇。電感量通過公式:
計算出:L≥0.07 mH。另外,輸出電流達到2 A,功率較大,由于參數(shù)類型特殊,普通電感遠達不到要求,故選用粗銅線與環(huán)型磁鐵的自制電感。
2.2.4 輸出濾波電容參數(shù)
輸出濾波電容C兩端電壓為輸出電壓Vout。C的濾波使輸出Vout的波形連續(xù)。對DC/DC轉換器而言,工作頻率越高,所要求的電容值越低。設計中選用4 700 μF的電容。
2.3 PFC控制模塊
開關電源是借助開關器件的開/關(ON/OFF)實現(xiàn)能量交換的。輸出控制由晶體管的導通時間決定。實際上PWM控制就是控制開關管導通的占空比。結合控制方式及功率因數(shù)的要求,設計中選用TI公司提供的具有功率因數(shù)校正功能的UCC28019芯片作為PFC控制模塊。UCC28019為8引腳連續(xù)電流模式(CCM)控制器,其重要元件參數(shù)的計算如下:
3.3 MF。PFC控制模塊與各電路連接見圖3。
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