NCP1651组成的90W通用输入单级PFC反激式变换器电路

NCP1651组成的90W通用输入单级PFC反激式变换器电路

　　由NCPl651组成的90W通用输入单级PFC反激式变换器电路如图2所示。该变换器的AC输入线路电压范围为85～265V．DC输出电压为48V，工作在CCM方式。


　　在系统加电之后，桥式整流器(D1～D4)输出经D7对电容C16充电。当C16上的电压达到17V的门限电平时，IC1(NCPl651)脚16导通，内部高压启动电路中的电流源从脚13流出，对连接在变压器T1偏置绕组(⑦与⑤之间)上的电容C21充电。当C21上的电压超过10.8V的导通门限电压时，IC1启动，变换器开始工作，IC1引脚Vcc上的所需电流，由T1偏置绕组、D9、C21和齐纳二极管D15组成的辅助电源供给。在TC1开始工作后，内部高压启动电路则截止。IC1的振荡器频率由脚3上的电容C3值确定。在C3=470 pF的条件下，开关频率为100 kHz。
　　S1源极电阻R5用作感测初级电流。在S1漏极上连接的阻尼电路中，D13和D14为瞬态电压抑制(TVS)二极管。前者击穿电压为214V，后者击穿电压为68V。IC1脚8上连接的晶体管Q1等组成外部关闭电路。次级侧的IC3(MC3303)为四运算放大器芯片。其中，lC3B作为误差放大器使用，lC3D被配置成差分放大器，IC3A和IC3C分别配置为输出欠电压和过电压比较器。IC2(TL431)为lC3B的同相端(脚5)和IC3A的反相输入端(脚2)提供2.5V的参考电压。输出电压(U0)经R33、R23和R24、R25组成的分压器分压，将误差放大器IC3B反相输入端(脚6)上的电压设置在2.5V。
　　电压调节环路的工作过程是：当输出电压低于其额定值(48V)时，在IC3B脚6上的电压将低于脚5上2.5V的参考电压，致使TC3B输出电压增加，光耦合器LED电流减小，从而引起光耦合器晶体管电流减小，IC1脚8上的电压升高。而IC1脚8上电压的提高，使内部参考乘法器输出增加，NCPl65l的PWM占空比增加。
　　欠电压比较器IC3A为光耦合器IC4提供驱动。在出现欠电压情况时，IC3A输出变低，IC4中LED电流减小，使NCPl651进入高占空比状态，迫使输出电压升至欠电压限制电平以上。
　　过电压比较器IC3C的输出与IC3B的输出进行“或”运算。在过电压情况下，IC3C输出变为OV，使IC4中LED电流达到最大值，占空比减小到零，直到输出电压降至过电压限制电平以下。
　　IC3D被配置成差分放大器，用于感测DC输出电流，提供一个经二极管进行“或”运算的信号进入反馈分压器。过载电流限制被设置在满载的125％，即(P0/U0)1.25=(90/48)×1.25=2.34A。电阻R31和R32用作感测输出电流，R29、R30用作设置电流感测放大器增益。放大器增益为：

　　G=(R29/R30)+1=(3kΩ/0.3kΩ)+1=11

　　放大器输入电压为：2.34A×(R31+R32)=2.34×0.14Ω=0.33V。差分放大器输出电压为：0.33V×G=0.33V×11=3.63V。
　　当输出负载电流增加时，电流感测放大器输出也相应增加。当放大器输出电压与_二极管D12的电压降之差值高于2.5V时，误差放大器IC3B反相输入端上的电压被拉高，IC3B输出电压降低，IC4中LED电流增大，lC4中晶体管电流相应增加，NCPl65l脚8上的电压降低，占空比减小，从而实现限流过载保护。