基于电压型临界导电模式控制器FAN7530的PFC电路设计(经典)
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双极PFC开关电源设计
首先是输入滤波电路,它的作用是滤除输入端的高频噪声和谐波。
输
入滤波电路一般由电感和电容组成,电感负责滤除高频噪声,电容则滤除
谐波。
其次是桥式整流电路,在双极PFC开关电源的设计中,桥式整流电路
一般采用三相全控整流桥以实现整流功能。
整流电路的设计需要尽可能减
小整流损耗,提高整流效率。
然后是电流控制回路,电流控制回路用于控制输出电流的大小。
双极PFC开关电源的设计中,一般采用电流模式PWM控制方式。
电流控制回路
需要提供精确可靠的电流控制信号,以确保输出电流的稳定性和精度。
接下来是输出滤波电路,它用于滤除输出端的高频噪声。
输出滤波电
路一般由电感和电容组成,电感负责滤除高频噪声,电容则滤除低频谐波。
最后是开关电源控制逻辑,开关电源控制逻辑用于实现开关管的控制
和保护功能。
开关电源控制逻辑需要根据输入电压和输出电流等参数进行
精确的控制,以实现高效能的转换和有效的保护。
除了以上几个方面的设计,双极PFC开关电源还需要考虑其他一些问题,如电源的输入电压范围、温度稳定性、过流保护、过压保护等。
考虑
到这些问题,可以设计出更加稳定和可靠的双极PFC开关电源。
总体来说,双极PFC开关电源的设计需要综合考虑输入滤波、整流、
电流控制、输出滤波和控制逻辑等方面的设计要求。
通过优化设计,可以
实现高效率和高功率因数的直流电源转换。
2.2 2.2 Boost Boost 型PFC 电路的电路的原理结构原理结构原理结构单相Boost 型PFC 电路结构如图2-1所示,它包含有一个全桥整流电路和一个Boost 升压电路。
与其他拓扑相比,其主要特点为:1)输入电感电流即为电源输入电流,便于电流控制,非常适用于PFC ;2)结构简单,效率高;3)输入电流工作于连续状态,EMI 干扰小;4)驱动电路简单,无需与主电路隔离。
图2-1 Boost 型PFC 主电路Fig. 2-1 Boost power factor correction converter电路的工作原理为:当开关管S 导通,则快恢复二极管D 反向截止,输入电压通过整流桥后加在输入电感L 上,电感电流上升,上升速度与输入电压成正比;当开关管S 截止,则D 导通,电感L 通过二极管放电,放电速度与输出电压和输入电压之差成正比。
单相Boost 型PFC 电路最大的优点在于它的输入电感上。
根据电感具有电流不可突变的特性,当输入电感工作在CCM 模式下时,输入电流开关纹波最小,输入滤波器的设计将非常简洁经济,从而大大降低了在输入侧EMI 设计方面的难度。
通过对开关管S 进行PWM 调制,使得输入电流波形跟随输入电压波形,实现单位功率因数。
如图2-2所示。
图2-2 输入电压和电感电流波形Fig. 2-2 Waveforms of input voltage and inductor current2.2.33 平均电流模式控制平均电流模式控制的的PFC 数学模型平均电流模式的特点是对噪声不敏感,能较好的兼顾处理连续模式与非连续模式下的输入电流波形质量,且对轻重载都能实现不错的的功率因数,因此大部分的PFC 控制方式都采用平均电流模式。
采用平均电流模式控制的Boost 型PFC 电路如图2-3所示[35]。
控制电路主要由电流环、电压环及乘法器组成。
其中,电压环和电流环的设计是整个PFC 电路的核心。