2、主要參數(shù)設(shè)計(jì)
根據(jù)臨界斷續(xù)工作模式SEPIC功率因數(shù)校正電路的工作原理,可采用L6561為控制芯片來簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)電路如圖4所示,其主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。
為了便于介紹電路設(shè)計(jì)流程,并滿足功率要求,本文以Uin=85V/50HzAC來設(shè)計(jì)相關(guān)電路參數(shù)。
2.1電感的設(shè)計(jì)
有效輸入電流
則輸入電流接近正弦波,由式(18)可得
2.2電容的選擇
由電路工作原理可知,電容C1上電壓與整流橋輸出電容C3上的正弦半波電壓保持一致。為取得良好功率因數(shù),電容C1與C3都不可太大,否則輸入電流在過零點(diǎn)附近存在明顯畸變。同時(shí)電容C1和C3不可太小,否則電容上的高頻紋波較大,也會(huì)導(dǎo)致波形畸變。通常電容C1和C3取一樣的電容值。對(duì)300W以下的電路,一般不超過1μF。實(shí)驗(yàn)電路中取C1=C3=220nF/400V。
輸出電解電容C4的選擇一般根據(jù)掉電保持時(shí)間Thold、輸出電壓紋波和電解電容壽命三種原則來考慮。一般沒有特殊要求的情況下也可根據(jù)功率情況以1μF/1W作為經(jīng)驗(yàn)選擇。實(shí)驗(yàn)電路中取C4=100μF/450V。
2.3分壓電阻R3,R4的選擇
由于L6561內(nèi)部基準(zhǔn)電壓為2.5V,因此
2.4采樣電阻RS的選擇
根據(jù)式(7),開關(guān)管Q峰值電流最大值為
2.5電阻R1,R2的選擇
則根據(jù)L6561的乘法器特性大致確定Comp端電壓最大值約為4V。
2.6補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
最簡(jiǎn)單的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)為采用一個(gè)電容以提供一個(gè)極點(diǎn),通常可以取帶寬BW在20~30Hz,則
3、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
本文以上述設(shè)計(jì)參數(shù)實(shí)現(xiàn)的一臺(tái)80W的SEPICPFC為例,其測(cè)量波形與數(shù)據(jù)如圖5和圖6所示。
SEPICPFC電路整流橋前的輸入電壓和電流波形如圖5所示,其中通道1為采樣電阻為0.5Ω的電流波形,通道2為兩個(gè)100kΩ分壓得到的輸入電壓波形。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,輸入電流的實(shí)際電流有效值為0.4A,實(shí)際輸入電壓有效值為220V,而且輸入電流與輸入電壓基本同相,其輸入電流基本為正弦波,具有良好的功率因數(shù)。
電感L1的電流波形如圖6所示,其采樣電阻為0.1Ω,電壓為119mV。因此由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知電路工作在臨界斷續(xù)模式。
4、結(jié)語
SEPICPFC在升降壓?jiǎn)渭?jí)功率因數(shù)校正拓?fù)渲芯哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸入輸出電壓同相和控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),在較大功率LED系統(tǒng)中有較大推廣價(jià)值。本文以L6561控制芯片為基礎(chǔ),給出了一臺(tái)80W輸出的LED前級(jí)PFC電路的設(shè)計(jì)方法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方法的可行性和電路工作的有效性,對(duì)于較大LED系統(tǒng)中功率因數(shù)校正電路的設(shè)計(jì)具有一定的實(shí)用參考價(jià)值和借鑒意義。
評(píng)論
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