基于BCM的有源功率因數(shù)校正電路的實現(xiàn)
4 BCM PFC電路的實現(xiàn)
BCM Boost型PFC電路采用變頻控制,集成控制電路外圍器件少,體積小、質量輕,適用于小功率開關電源。這里以控制器件MC33262為核心,構成電路原理圖如圖2所示。主電路采用Boost型電路,控制電路主要由MC33262器件、啟動電路、輔助電源、電流檢測電路、電壓檢測電路等構成。 本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/180985.htm
4.1 電路工作原理
該電路采用雙環(huán)反饋控制方案,內環(huán)反饋的作用是將全波整流輸出的半波電壓通過R2和R4組成的電阻分壓器取樣輸入到MC33262的3引腳,以保證通過電感升壓器原邊的電流跟蹤輸入電壓按正弦規(guī)律變化的軌跡。外環(huán)用作APFC變換器輸出直流電壓的反饋控制。直流輸出電壓通過R5和R7組成的電阻分壓器取樣輸入到MC33262的1引腳,MC33262輸出PWM驅動信號調節(jié)功率管VQ1的占空比,以使輸出電壓穩(wěn)定電壓。當AC輸入電壓從0 V按正弦規(guī)律變化至峰值時。乘法器的輸出控制電流傳感比較器的門限,迫使通過功率管VQ1的峰值電流跟蹤AC輸入電壓的變化軌跡。
4.2 電路的設計
根據圖2所示電路原理,電路技術指標如下:最大輸出功率Pn為150 W,輸入電壓范圍:90~270 V,輸出電壓Uo為400 V,輸入電網頻率fac為50 Hz,變換器的效率η為90%,小開關頻率fmin為25 kHz,輸出電壓最大紋波峰-峰值UOP-P為8 V,輸出過壓保護點Uovp為440 V。
4.2.1 開關頻率的設計
半個工頻周期內開關頻率的表達式為:
開關頻率f(t)在給定輸入電壓的工頻周期內隨時間變化,功率越小,開關頻率越大,理論上在輕載情況下,開關頻率可以達到幾兆赫茲,但頻率越高,開關損耗就越大,因此有些臨界導電模式的控制器件有最大開關頻率的限制問題。MC33262的最大頻率約400 kHz。
4.2.2 電感的設計
電感的設計必須保證電路在整個的工作區(qū)間內都工作在BCM。因此,可推導出主電感表達式為:
理論上如果給出最小的開關頻率,則主電感的最大值在輸出功率最小,輸入電壓最大時產生。給定的PFC電路最小開關頻率偏小可減少開關損耗,偏大可減小電感的體積,大多設計是將25 kHz作為首選頻率。這里的電壓設計指標范圍為90~270 V,在輸入電壓Uin為270 V時產生fmin代入式(2)可得:L=398μH。該設計L取420μH。
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