基于L6562A的APFC直流電源設(shè)計(jì)
2017-6-5 10:07:21??????點(diǎn)擊：
1、前言
傳統(tǒng)AC/直流電源DC采用橋式整流器和大容量濾波電容器組成的電容輸入型直流電源電路設(shè)計(jì)，其PF值較低，一般為0.55～0.65
2、臨界電流模式的APFC直流電源原理
PFC直流電源分類：
●無源功率因數(shù)校正法(PPFC)
●有源功率因數(shù)校正法(APFC)
Boost直流電源電路設(shè)計(jì)以其特有的優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于APFC變換器
目前，市場上有許多芯片應(yīng)用于APFC直流電源,根據(jù)電感電流是否連續(xù)，分為兩種
●連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM )
●臨界或過渡導(dǎo)通模式(TCM)
L6562A是ST公司PFC產(chǎn)品系列的最新器件之一，它是在L6561和L6562基礎(chǔ)上進(jìn)一步改善開發(fā)的，主要是應(yīng)用于TCM的功率因數(shù)校正直流電源電路設(shè)計(jì)。
L6562A主要特點(diǎn)有：
●乘法器內(nèi)置THD優(yōu)化直流電源電路設(shè)計(jì)，以減小過零點(diǎn)失真，降低THD值（這是L6561所不具備的）；
●極低啟動電流（典型值：30uA；保證60uA以下），可降低芯片功耗；
●內(nèi)部參考電壓于25℃時(shí)誤差率在1﹪以內(nèi)；
●除能（Disable）功能，當(dāng)誤差放大器輸入低于0.2V，系統(tǒng)將關(guān)閉，降低損耗；
●精確可調(diào)的外部過電壓保護(hù)；
●內(nèi)部啟動及零電流偵測(ZCD)功能；
●在電流檢測輸入端內(nèi)置領(lǐng)先的數(shù)字RC濾波器，過零頻率附近的高頻區(qū)域仍然可以工作，因此降低了總的諧振失真度；
●800mA的圖騰級輸出，可用于直接驅(qū)動Power MOSFET。
這些特點(diǎn)比L6561和L6562都有較好的改善
L6562A是采用變頻的PFC控制芯片，使Boost直流電源電路設(shè)計(jì)升壓電感工作在臨界電流模式。
下面推導(dǎo)其功率因數(shù)校正的原理。
3、基于L6562A的APFC直流電源設(shè)計(jì)
采用基于L6562A的Boost APFC直流電源電路設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)一臺75W的樣機(jī)Ui=176-265Vac、Uo=400V
電感設(shè)計(jì)：
●本直流電源電路設(shè)計(jì)工作于變頻控制方式，設(shè)計(jì)電感時(shí)，要按最低開關(guān)頻率考慮最低開關(guān)頻率要大于內(nèi)部啟動器的最大頻率，以確保直流電源電路設(shè)計(jì)工作于正確的TCM操作
●L6562A芯片的最小工作頻率建議大于14kHz，以不干擾內(nèi)部啟動器（內(nèi)部最小重啟時(shí)間為75us）確保芯片在臨界電流模式工作，本設(shè)計(jì)最小開關(guān)頻率選為25kHz
●開關(guān)頻率最小值發(fā)生在輸入電壓幅值時(shí)（θ=90°）最大值發(fā)生在輸入電壓過零時(shí)（θ=0°）
下面推導(dǎo)電感L與fmin的關(guān)系：
根據(jù)式
當(dāng)輸入電壓變化時(shí)，開關(guān)的最小頻率也在變化由圖可知fmin可能出現(xiàn)在最小或者最大Virms下
根據(jù)式
即可確定電感值L
依據(jù)下式的AP值即可設(shè)計(jì)電感器
其中Iirms=Pi/Virms
J為線圈電流密度
Bm為磁心最大工作磁密
Ku為線圈窗口填充系數(shù)
Ku為線圈窗口填充系數(shù)
4、結(jié)論
通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明基于L6562A 的臨界連續(xù)模式的有源功率因數(shù)校正直流電源電路設(shè)計(jì)具有：
●結(jié)構(gòu)簡單、體積小、工作穩(wěn)定可靠
●PF值高、THD值低
●適用于小功率APFC 直流電源電路設(shè)計(jì)應(yīng)用
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