奇思妙想!通過臨界導電巧妙調節PFC段性能的奇招
發布時間:2014-10-31 責任編輯:echolady
【導讀】眾所周知,PFC指的就是功率校正因數,實際上,PFC是有效功率與總耗電量的比值。PFC比值的大小反映電力的有效利用程度。本篇文章主要闡述了通過臨界導電的方式來調節PFC段性能的方法。
實際上,正確的方式是讓線路電流趨近於正弦波形,盡量使得線路電壓和相位相同。為此,通常在橋電路與大電容之間插入所謂的PFC預穩壓器。這個中間段設計輸出恒定的直流電壓,同時從輸入線路吸收正弦電流。PFCduantongchangcaiyongshengyapeizhi,yaoqiushuchudianyabixianlukenengzuigaodedianyadianpingdouyaogao。zhejiushiweishenmeouzhouhuoshitongyongzhudianyuanshurutiaojianxia,shuchuwenyadianpingpubianshedingzaiyue390V的原因。
本篇文章將為大家介紹一種能夠對PFC段性能進行提高的方法。日常生活中大家所接觸的電源都不屬於高功率的範圍,而是屬於較低功率的應用。臨界導電模式(CrM)(也稱作邊界、邊界線甚至是瞬態導電模式)通tong常chang是shi首shou選xuan的de控kong製zhi技ji術shu。這zhe種zhong控kong製zhi技ji術shu簡jian單dan,市shi場chang上shang有you采cai用yong這zhe種zhong技ji術shu的de不bu同tong的de商shang用yong控kong製zhi器qi,容rong易yi設she計ji。然ran而er,高gao輸shu入ru電dian壓ya時shi,如ru果guo輸shu入ru和he輸shu出chu電dian壓ya之zhi間jian的de差cha距ju小xiao,PFC段會變得不穩定。本文將說明解決這種問題的方法。PFC段一個更加常見的問題是通常發生在啟動時的大電流過衝,而不論采用的是何種控製技術。
臨界導電模式的工作
作為最常用的一種對PFC段進行控製的方法。臨界導電模式使用了可變的頻率控製原理來描述特征,即電感電流先上升至所需線路電流的2倍,然後下降至零,接著再上升至正電流,期間沒有死區時間(dead-time),如圖1所示。這種控製方法需要電路精確地檢測電感的磁芯複位。

圖1:臨界導電模式
當MOSFET導通時,VAUX=-NVIN;
當MOSFET開路時,VAUX=N(VOUT-VIN);
其中,N是輔助繞組與主繞組之間的匝數比。

圖2:應用段典型示意圖

圖3:波形
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例如,NCP1607數據表中可以發現下述的ZCD閾值規範(引腳5是監測ZCD信號的電路)。Vpin5上升:最低值為2.1V,典型值為2.3V,最大值為2.5V;Vpin5下降:最低值為1.5V,典型值為1.6V,最大值為1.8V。
要恰當地檢測零電流,VAUX信號必須高於較高的閾值。
圖4及圖5顯示出在高線路時會麵對的一個問題。VAUX電壓在退磁相位期間較小,而這時Vin較高,因為VAUX與輸出輸入電壓差成正比VAUX=N(VOUT-VIN)。

圖4:不精確零電流檢測導致的不穩定性
圖4顯示出現不穩定性問題時高輸入線路(正弦波頂端,此處Vin約為380V)下的VAUX電壓。我們可以看到MOSFET關閉時,VAUX電壓輕微躍升至高於ZCD閾值。由於其大紋波的緣故,在退磁相位期間,VAUX電壓首先增加,然後下降。由於在某些開關周期的末段VAUX接近ZCD閾值,這VAUX電壓下降導致零電壓比較器在電感磁芯完全複位前就翻轉(trip)。

圖5:連續導電模式工作
總結
相信經過本文的介紹,大家在設計過程中遇到PFC過衝過高的現象時,能夠學以致用,通過臨界導電的方式調節PFC段性能。
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