UPS不間斷電源中的PFC電路

○9VREF該腳可輸出7.5V穩(wěn)定電壓，最大輸出電流為10mA，并且內(nèi)部可以限流。當Vcc較低或者使能端○10腳（ENA）為低電平時，該腳電壓為0。

○10ENA使能端

使芯片啟動工作的控制信號的輸入端。該端還控制基準電壓、振蕩器和軟啟動電路的打開與關(guān)閉。若不通過該腳控制時，該腳應(yīng)接至+5V電源或經(jīng)100K電阻接至Vcc電源，使芯片始終處于工作出狀態(tài)。

○11USENSE電壓誤差放大器反相輸入端

PFC電路的輸出電壓經(jīng)分壓后加至該腳。通常該腳與電壓誤差放大器輸出端○7腳（AV OUT）之間需加入RC補償網(wǎng)絡(luò)，以改善電壓誤差放大器的頻率特性。

○12RSET振蕩器定時電容充電電流設(shè)定電阻接入端和乘法器最大輸出電流設(shè)定電阻接入端。乘法器最大輸出電流為3.75V/RSET。

○13SS軟啟動端

芯片停止工作或Vcc過低時，該腳為0電壓。芯片開始啟動時，內(nèi)部14μA電流對外接電容充電，使該腳電壓上升至7.5V時，芯片輸出的PWM脈沖占空比逐漸增大，輸出電壓逐漸升高。

○14CT振蕩器定時電容接入端

該引腳與地之間接入定時電容CT，可按下式設(shè)定芯片內(nèi)振蕩器的工作頻率：

○15Vcc電源電壓

為了保證芯片的正常工作，Vcc應(yīng)高于17V，同時該引腳對地之間應(yīng)接入旁路電容器。

○16GT DRV驅(qū)動電壓輸出端

該腳的輸出電壓驅(qū)動外接的MOSFET功率管。該引腳內(nèi)部設(shè)有箝位電路，可將輸出脈沖幅值鉗位在15V，因此當Vcc高達35V時，該芯片仍能正常工作。使用中該引腳到MOSFET管的柵極之間應(yīng)串入大于5Ω的電阻，以免驅(qū)動電流過沖。

⑵UC3854的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

①欠壓控制電路

UC3854中設(shè)有欠壓控制電路。其中UVIC為欠壓封鎖電路。開機時，Vcc電壓高于16V，UVIC輸出為高電平，否則UVIC輸出為低電平。UC3854開機工作后，若Vcc低于10V，UVIC即輸出低電平。

EC為使能比較器。UC854○10腳電壓高于2.5V時，芯片啟動，低于2.25V時芯片關(guān)閉。UVIC輸出端和EC輸出端分別接至與門1的輸入端，而與門1的輸出端控制著7.5V基準電壓發(fā)生器、OSC振蕩器和軟啟動電路。只有芯片的電源電壓Vcc高于16V，同時○10腳使能端高于2.25V時，與門1輸出為高電平，7.5V基準電壓發(fā)生器、OSC振蕩器和軟啟動電路開通工作，若Vcc低于10V，或者○10腳使能端低于2.25V，上述3個電路立即關(guān)閉，芯片隨之關(guān)閉。

②乘法器電路

乘法器是UC3854的核心電路，它的輸入端接收市電輸入電壓有效值和整流器輸出的直流電壓的信息，輸出信號送入CEA電流誤差放大器。乘法器的輸出電壓決定了電路功率因數(shù)的高低。

電路的輸出電壓信號經(jīng)UC3854○11腳送入VEA電壓誤差放大器的反相輸入端，其中的二極管用來描述有關(guān)電路的特性而非實際的元件。電壓誤差放大器輸出信號的極性與電路輸出電壓信號極性相反，即電路輸出電壓升高時電壓誤差放大器的輸出信號會降低，反之會升高。電壓誤差放大器輸出的信號送至乘法器的A端，因此A信號代表了電路輸出電壓，同時由○7端輸出。通常在電壓誤差放大器的反相輸入端與輸出端，即UC3854的○11腳與○7腳之間接有RC網(wǎng)絡(luò)，用以改善放大器的頻率特性和調(diào)整放大器的放大倍數(shù)。

市電輸入電壓信號經(jīng)○6腳送至乘法器的B端，因此B信號代表了市電輸入電壓。同時市電輸入電壓信號還經(jīng)○8腳送至芯片內(nèi)的平方電路，經(jīng)平方處理后送至乘法器的C端，因此C信號代表了市電輸入信號X的平方值。

在乘法器中，代表電路輸出電壓的A信號與代表輸入電壓信號的B信號相乘，再除以代表市電信號平方值的C信號，得到Im信號。即其中之所以要用A×B除以C，是不希望功率因數(shù)校正值隨輸入電壓的幅度變動而發(fā)生變化，這是UC3854開發(fā)商的一項專利技術(shù)。

③電流誤差放大器

乘法器輸出的Im信號作為控制電流參考信號送入電流誤差放大器的同相輸入端。與此同時，市電輸入電流信號經(jīng)○4腳送至電流誤差放大器的反相輸入端。于是，電流誤差放大器的輸出信號便與市電輸入電流信號具有相反的極性。

④振蕩電路

OSC振蕩器的振蕩頻率由為

通常振蕩頻率選定為20-40KHz。

振蕩器的輸出為同頻率的鋸齒波和方波，其中鋸齒波送至PWM比較器的同相輸入端，而方波的一路送至觸發(fā)器的置位端S端，另一路送至反相器2的輸入端。

⑤峰值電流限制比較器

輸出電流信號加至比較器的反相輸入端，比較器的輸出信號加至觸發(fā)器的一個復位端R端。當輸出電流發(fā)生峰值過流時，比較器輸出低電平，迫使觸發(fā)器停止工作。

⑥PWM脈寬調(diào)制電路

PWM脈寬調(diào)制電路由PWM比較器構(gòu)成。鋸齒波被送至PWM比較器的同相輸入端，電流誤差放大器輸出的信號被送至PWM比較器的反相輸入端，PWM脈寬調(diào)制電路便可輸出連續(xù)的PWM調(diào)制脈沖。PWM脈寬調(diào)制電路輸出的PWM脈沖送至觸發(fā)電路的一個復位端R端。

⑦觸發(fā)器電路

振蕩器輸出的方波脈沖信號加至觸發(fā)器電路的置位端S端，PWM脈寬調(diào)制電路輸出的PWM信號加到觸發(fā)器電路的復位端R端，在兩個輸入信號的共同作用下，觸發(fā)器輸出端Q端將輸出一連串頻率與鋸齒波相同，寬度與PWM脈寬調(diào)制電路輸出信號的脈寬相同的信號，與門2在觸發(fā)器Q端輸出的脈沖信號和反向器輸出的反極性方波信號共同作用下，輸出寬度受控的PWM信號，再經(jīng)UC3854內(nèi)部的推拉輸出級進行功率放大后從○16腳輸出。

⑷UC3854輸出的PWM脈沖電壓的特性：

①該脈沖被輸入市電頻率和幅度所調(diào)制，經(jīng)PFC功率管控制后，能使輸入電流的波形緊跟輸入電壓的波形變化，從而達到提高輸入電路的功率因數(shù)的目的。

②該脈沖的寬度同時受控于輸入市電電壓信號和整流電路輸出電壓信號的調(diào)制，在提高電路的功率因數(shù)的同時，還能使整流器輸出的直流電壓具有升壓和穩(wěn)壓的特性。

二、SANTAK-1053型高頻機中的PFC電路

圖5為SANTAK-1053型高頻機與PFC有關(guān)的電路。該機PFC電路由芯片U11（UC3854）、PFCMOSFET功率管Q14（2SK1723）、PFC驅(qū)動光耦U10(OPT250-1)、運放U9(LM324)及周邊元件組成。

由圖5可見：

⒈市電相電壓經(jīng)R71、R83、R82降壓后加至運放U9C（LM324）反向輸入端。U9C與D39組成精密檢波器，對降壓后的市電電壓進行檢波，形成市電檢測電壓，其波形為m狀半波波形。采用精密檢波器可以使小信號時的檢波線性度良好。市電檢測電壓再經(jīng)跟隨器U9A(LM324)隔離后送入U11(UC3854)的○6、○8腳。

⒉市電輸入電流流經(jīng)CT2后在○1、○4腳感應(yīng)出交流電壓，經(jīng)D41、D42、D45、D46全波整流后形成輸入電流檢測電壓，加至U11(UC3854)的○2、○5腳。此電路的作用是，一旦輸入電流過流，PFC芯片即停止工作。要注意加至U11○2、○5腳的電壓為全波整流器輸出的負值電壓。

⒊來自電腦芯片U6○57腳的啟動電壓加至U11的○10腳，高電平為啟動，低電平為關(guān)閉。

⒋U11的○16腳輸出PWM驅(qū)動信號，經(jīng)光耦U10（OPT250-1）隔離驅(qū)動后從其○6、○7腳輸出，加至PFC功率管Q14的柵極。在柵極中串接了由R52、D36組成的加速、消振電路。其中R52為消振電阻，將柵極可能產(chǎn)生的自激振蕩消耗掉；D36為加速二極管。當正極性驅(qū)動信號到來時D36截止，對電路無影響；當負極性驅(qū)動信號到來時，D36導通，將R52旁路，使Q14柵極的電荷能迅速放掉。

⒌±BUS電壓的檢測電壓經(jīng)BUS電壓切換開關(guān)SW、R120、R122、R123、C74、D43等隔離整形后加至U11的○7腳,作為±BUS誤差校正電壓。C66加至U11的○7、○11腳之間，作為U11內(nèi)部電壓誤差放大器的頻率補償電容，以改善其頻率特性。

逆變狀態(tài)時U1通過±BUS電壓切換開關(guān)SW取得±BUS電壓的幅度信息，控制輸出的PWM脈沖的占空