单相pfc硬件电路设计方案(三)
本文采用功率因数校正集成电路UC3854,研制出 1.5KW单相PFC整流电源,其开关频率为100kHz,该电源可用作一次通信开关电源的输入整流电源。
主电路图1
主电路采用升压型变换电路,其原理图如 图1所示。控制电路采用功率因数校正集成电路UC3854,其原理图如图2所示。UC3854采用平均电流控制方式,该器件具有软起动特性,且具有较高的基准电压(7.5V)与振荡器输出幅值(5V),提高了器件的噪声容限,特别适用于功率较大的场合。
对于大功率整流电源,S通常采用两个MOSFET器件并联,由于器件并联,使得栅极输入电容增大,从而导致栅极驱动信号下降沿变缓,引起关断时间过长,产生较大的开关损失。本文采用栅极驱动加速电路来提高器件的关断速度,如图3所示,当器件关断时,三极管T饱和导通,加快了栅极电容的放电速度,从而提高了关断速度,降低了关断损耗。
起动浪涌抑制 起动前,V0=0,如突然通电,一方面会产生很大的起动冲击电流,另一方由于L,Co谐振,输出电容的电压可能充电到输入电压峰值的2倍,如输入有效值电压为260V,则输出电压V0可能达到730V。起动产生的高压和大电流将会引起开关管烧坏,必须抑制起动浪涌电流。通常可采用两种抑制起动浪涌方法。一种方法是在输入端串接负温度系数的热敏电阻,这一方法一般在小功率电源中使用。另一种方法是采用在输入电路电阻通过起动,首先通过起动电阻将输出电容充电到电源峰值,然后利用继电器短接电阻,再起动UC3854。其电路图如图4所示。
欠压、过压保护在PFC整流电源中也很重要。如果欠压,则为了输出额定功率,必须具有过大的输入电流,电流过大容易引起开关管发热烧坏。如果过压,因为输出电压一般为380V~400V,过高的输入电压峰值,使升压电路功能丧失,则电流过冲,输入电流谐波增大,功率因数降低。欠压,过压保护电路如图5所示,其中上图为过压保护,下图为欠压保护。
UC3854内部电路有一个电流反馈控制环。当开关管的电流达到给定则截止,即开关管 每个开关周期都有限流保护。另外,UC3854还可以通过管脚2来抑制峰值电流。
单相pfc硬件电路设计方案(四)
开关充电器中的单级PFC电路
电动车充电器的变换器工作在高频状态下,会对电网造成谐波污染,必须采取有效措施 (如功率因数校正或无功补偿等技术),限制电动车充电器变换器进入电网的总谐波量。就目前而言,充电变换器必须满足IEEE519-1992标准或类似的标准。要满足这些标准,根据不同充电等级要求,充电器变换器可以选择单级或两级结构的PFC电路与充电功能一体化的充电器。为了进一步提高变换效率,在高频下工作可以采用软开关电路,以减少开关管的损耗。
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