單相pfc硬件電路設計方案(三)
本文采用功率因數校正集成電路UC3854,研制出 1.5KW單相PFC整流電源,其開關頻率為100kHz,該電源可用作一次通信開關電源的輸入整流電源。
主電路圖1
主電路采用升壓型變換電路,其原理圖如 圖1所示。控制電路采用功率因數校正集成電路UC3854,其原理圖如圖2所示。UC3854采用平均電流控制方式,該器件具有軟起動特性,且具有較高的基準電壓(7.5V)與振蕩器輸出幅值(5V),提高了器件的噪聲容限,特別適用于功率較大的場合。
對于大功率整流電源,S通常采用兩個MOSFET器件并聯,由于器件并聯,使得柵極輸入電容增大,從而導致柵極驅動信號下降沿變緩,引起關斷時間過長,產生較大的開關損失。本文采用柵極驅動加速電路來提高器件的關斷速度,如圖3所示,當器件關斷時,三極管T飽和導通,加快了柵極電容的放電速度,從而提高了關斷速度,降低了關斷損耗。
起動浪涌抑制 起動前,V0=0,如突然通電,一方面會產生很大的起動沖擊電流,另一方由于L,Co諧振,輸出電容的電壓可能充電到輸入電壓峰值的2倍,如輸入有效值電壓為260V,則輸出電壓V0可能達到730V。起動產生的高壓和大電流將會引起開關管燒壞,必須抑制起動浪涌電流。通常可采用兩種抑制起動浪涌方法。一種方法是在輸入端串接負溫度系數的熱敏電阻,這一方法一般在小功率電源中使用。另一種方法是采用在輸入電路電阻通過起動,首先通過起動電阻將輸出電容充電到電源峰值,然后利用繼電器短接電阻,再起動UC3854。其電路圖如圖4所示。
欠壓、過壓保護在PFC整流電源中也很重要。如果欠壓,則為了輸出額定功率,必須具有過大的輸入電流,電流過大容易引起開關管發熱燒壞。如果過壓,因為輸出電壓一般為380V~400V,過高的輸入電壓峰值,使升壓電路功能喪失,則電流過沖,輸入電流諧波增大,功率因數降低。欠壓,過壓保護電路如圖5所示,其中上圖為過壓保護,下圖為欠壓保護。
UC3854內部電路有一個電流反饋控制環。當開關管的電流達到給定則截止,即開關管 每個開關周期都有限流保護。另外,UC3854還可以通過管腳2來抑制峰值電流。
單相pfc硬件電路設計方案(四)
開關充電器中的單級PFC電路
電動車充電器的變換器工作在高頻狀態下,會對電網造成諧波污染,必須采取有效措施 (如功率因數校正或無功補償等技術),限制電動車充電器變換器進入電網的總諧波量。就目前而言,充電變換器必須滿足IEEE519-1992標準或類似的標準。要滿足這些標準,根據不同充電等級要求,充電器變換器可以選擇單級或兩級結構的PFC電路與充電功能一體化的充電器。為了進一步提高變換效率,在高頻下工作可以采用軟開關電路,以減少開關管的損耗。
評論
查看更多