一种新颖的电流连续模式功率因数校正电路的研究

一种新颖的电流连续模式功率因数校正电路的研究摘要：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　　 0 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。 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。 (a) 电路 (b) 时序图图1 固定关断时间实现电路和相应的时序图当管脚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。 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 ac 90～265v；频率 47～63hz；输出电压 400v；输出最大功率 350w；最大开关工作频率 fmax=100khz。图2 主电路图 2.1 确定所需要的关断时间toff toff=（1） 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 r2=（2） 2.3 确定r1电阻r1必须满足式（3）。图8 输入电流波形（vin=230v） 4 结语以l6562为核心设计的固定关断时间的pfc电路，经过相应的参数设计，实现了关断时间的固定控制。对于中间功率pfc电路，采用这种固定关断时间控制方法，可以降低电路的损耗，提高电路的效率；另外这种控制方式简单，成本低。因此，这种新颖的控制方法实现了低成本，高效率。

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