Smps2004整流模快升压电路

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1、Smps2004整流模快——升压电路引言经过市电整流出来的非控直流电的输入电流波形会发生严重畸变，并呈脉冲状。这样，一方面对电网造成严重污染，干扰其他电子设备的正常工作；另一方面大大降低了输入电路的功率因数，其输入电路的功率因数大致在0.5～0.7左右，因此，必须采取有效的技术措施来减少输入电流波形的畸变，提高输入电路的功率因数。提高功率因数的方法概括为两大类型：一类是无源功率因数校正法，它主要是通过电路设计来扩大输入电流的导通角；也可以采用高频补偿的方法来提高输入电流的导通角；另一类是有源功率因数校正法，它是通过在电网和电源装置之间串联插入功率因数校正装置(Smps2004整流模快采用是

2、单相BOOST电路，具有效率高、电路简单、成本低等优点，并称之为有源功率因数校正（APFC）电路。)在有源功率因数校正控制芯片中，其种类繁多，有峰值电流控制法、平均值电流控制法等。l功率因数简介功率因数是以千瓦为单位的负载的有功功率和负载中的总千伏安之商。“有功功率”是指同相电压和电流的乘积。“总千伏安”的含意是在不考虑相位的情况下电压和电流的乘积与谐波产生的千伏安之和。“kVAR”一词适用于电抗性功率，即不同相位的电压和电流的乘积。失真是谐波引起的。平行六面体中的对角线代表负载中的千伏安数（包括谐波）。测量功率因数的精确方法是用真均方根测量仪测量电压和电流，并将其读数相乘以获得上述商的总

3、千伏安数。功率因数校正的目的是把电源的输入看成是纯电阻性的。即衡量电源和负载对交流电路影响程度。功率因数调节器就是通过控制输入电流对输入电压的响应来完成这个任务。电压和电流的比值为常数时，输入呈现电阻性，功率因数为1.0。如果该比值不是常数，它意味着输入包含有相移或谐波失真，或两者皆有。l增压前级调节器提供有源功率因数校正美国德州仪器公司Unitrode分公司设计的集成电路采用升压拓扑提供功率因数校正。UC3854电路包括电压放大器、模拟乘法/除法运算器、电流放大器及固定频率的脉冲宽度调制器。此外，它还包括功率金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）栅驱动器、7.5伏的基准电压、线路预

4、测器、负载比较器、低压检波器及过电流比较器。UC3854电路采用平均电流模式控制提供固定频率的电流控制。在采用平均电流型控制方法时，增压功率级周围反馈回路中的放大器可以使输入电流以很小的误差跟踪输入电压。必须注意的是有源功率因数校正器既要控制输入电流又要控制输入电压。整流过的线路电压控制着电流回路，因此，增压转换器的输入呈现电阻性。UC3854电路通过改变电流程序信号的振幅控制输出电压。模拟乘法运算器可通过整流过的线路电压乘以电压误差放大器的输出来获得电流程序信号，因此电流程序信号具有输入电压的波形和控制输出电压的平均振幅。IMO就是电流程序信号。整个电路先用整流过的输入电压乘以平均输入电

5、压，然后用电压误差放大器的输出除以平均输入电压的平方。整个附加电路可使电压回路增益保持常数。如果没有附加电路，电压回路增益会随着平均输入电压的平方而发生变化。使回路增益保持稳定的电路可将电压误差放大器的输出变成为功率控制器。实际上该输出控制着传送到负载的功率。有一个例子可证实这种假设。如果电压误差放大器的输出是一个常数，并使输入电压增加一倍，程序信号也会增加一倍，但乘法器或除法器却把程序信号除以前馈电压的平方（4倍于输入），其结果是输入电流减少到原有值的一半。二倍的输入电压乘以一半的输入电流结果获得了像前面所述的同样的总功率。就这样电压误差放大器的输出控制着功率因数调节器的输入功率。上图为

6、用UC3854设计的PFC电路采用增压调节器结构是测量有源功率因数调节器功率级的好方法，因为输入电流是连续的。连续电流可产生低电平的传导噪声及最佳的输入电流波形。但增压调节器结构有高输出电压，输出电压必须大于最高的预期峰值输入电压。德州仪器公司用这种增压电压来驱动另一个功率因数校正电路中的DC/DC变换器，即UCC38500。该集成电路提供了有源功率因数校正前级调节器所需要的所有控制功能及二级DC/DC变换器。功率因数校正级与UC3854很相似，不同之处是UC38500的栅驱动输出级采用MOSFET而不是双极推拉输出电路。UCC38500功率因数校正级采用脉冲上升缘调制，而DC/DC变换器

7、级用脉冲下降缘调制。这个特性通过减少功率因数校正及DC/DC变换器开关在传导时间里的重叠来减少输出电容中的波纹电流。上图为UC38500内部电路图UCC38500中的DC/DC变换器电路取决于变换器的降压变压器次级所产生的误差信号。集成电路采用峰值电流型控制来处理误差信号。DC/DC变换器部分也包括限流、受控的软启动、可选择的操作范围及50%最大占空比。设计带有功率因数校正前级系统的主要挑战之一是调整DC/DC变换器的启