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一种新颖的电流连续模式功率因数校正电路的研究

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:介绍了一种固定关断时间控制的功率因数校正电路,它的主要特点是通过外部简单电路来控制开关管的关断时间,从而实现了固定关断时间,这样可以提高输出功率等级。实验表明:这种控制方法实现了固定关断时间控制。

    关键词:固定关断时间;功率因数校正;电流连续模式

引言

目前以Boost为主电路的PFC电路的控制方法有两种,即固定频率PWM(CCM)和临界导通PWM(DCM)。对于相同的输出功率等级来说,DCMPFC电路中的峰值电流要比CCMPFC电路中的峰值电流大。一般说来,对于小功率PFC电路,采用DCM的控制方法;对于大功率PFC电路,则采用CCM的控制方法;对于中间功率,则希望电路根据输入电压和负载工作在CCM或DCM,这样就可以提高电路的效率。

本文介绍了一种固定关断时间,开通时间可以调整的功率因数校正电路,它的控制方法被称为固定关断时间控制(Fixedofftimecontrol)。本文以L6562芯片为核心,增加少量的无源器件,实现了关断时间固定的目的,并以这种固定关断时间的控制方法制作了一台350W的PFC电路原理样机,进行了理论分析,给出了实验波形。
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1 工作原理

固定关断时间控制的电路图如图1所示。如果一种控制芯片的工作频率可以自动调整,另外,它的某个管脚有一个高的钳位电压(Vclamp)和一个低的触发电压(Vtrigger),再利用芯片的PWM信号就可以实现固定关断时间控制。我们把具有这样特性的管脚定义为管脚A,输出PWM信号的管脚定义为管脚B。下面介绍这种固定关断时间控制方法的工作原理。

当管脚B输出高电平时,二级管D就正向导通,通过R1快速给电容C2充电,因为管脚A有一个钳位电压,所以电容C2就会被钳在管脚A的钳位电压;当管脚B输出低电平时,二级管D就反向阻断,此时电容C2就通过R2放电,一直到电容C2上的电压等于管脚A的触发电压时,管脚B就会由低电平变为高电平,电容C2将重新被充电至管脚A的钳位电压。根据上面的分析,开关管的关断时间就由电容C2和电阻R2来确定,因此,只要电容C2和电阻R2的大小确定,那么电容C2的放电时间也就确定,也就是开关管的关断时间就确定了,这样就可以控制关断时间。
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2 参数设计

这种新颖的功率因数校正电路如图2所示。其主要参数如下:

输入电压AC90~265V;

频率47~63Hz;
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    输出电压400V;

输出最大功率350W;

最大开关工作频率fmax=100kHz。

2.1 确定所需要的关断时间tof

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2.2 确定R2及C2

选取一个大概几百pF的电容C2,然后就可以确定电阻R2

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2.3 确定R1电阻R1必须满足式(3)。
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