首页 理论教育UCC28600电路PFC设计计算优化

UCC28600电路PFC设计计算优化

2025-09-29 理论教育 版权反馈
【摘要】：UCC28600引脚分布及电源原理如图7-1所示。

UCC28600引脚分布及电源原理如图7-1所示。

1.升压变压器TR1的设计计算

设输出功率Po=150W，一次纹波电流IR与峰值电流IP的比值KRP=0.44，变压器的二次电压VS=15V，损耗分配系数Z=0.8（一次侧与二次侧损耗比值），工作频率f=100kHz。

（1）计算调制占空比

978-7-111-49915-2-Chapter07-2.jpg

式中，VOR在输入电压范围AC 85～265V时，一次感应电压为135V，Vim为90V，VDS（on）为开关管导通电压，为10V。

所以978-7-111-49915-2-Chapter07-3.jpg

（2）计算输入最低直流电压VBmin

此电压是输入最低交流电压上漂15%，则

978-7-111-49915-2-Chapter07-4.jpg

（3）计算输入有效直流电流

978-7-111-49915-2-Chapter07-5.jpg

（4）计算输入峰值电流

978-7-111-49915-2-Chapter07-6.jpg

（5）计算变压器一次电感

978-7-111-49915-2-Chapter07-7.jpg

（6）计算变压器一次绕组匝数

978-7-111-49915-2-Chapter07-8.jpg

根据PFC升压变压器一般磁心选用EE-25，Ae=42mm2，磁感应强度ΔB在90℃温度下为ΔB=360mT×60%≈0.22T。所以978-7-111-49915-2-Chapter07-9.jpg

（7）计算变压器二次绕组匝数

978-7-111-49915-2-Chapter07-10.jpg

（8）计算变压器一次导线截面积和它的直径

978-7-111-49915-2-Chapter07-11.jpg

式中，K为变压器电流耦合系数，K=1.2；JT是漆包线电流密度，取5A/mm2。

978-7-111-49915-2-Chapter07-12.jpg

2.L6562有源PFC控制电路的设计计算

L6562执行PFC的升压功能，它具有高线性，在乘法器中嵌入了THD（总谐波畸变率）最优化电路，从而能在宽范围交流输入电压、大负载条件下实现低的THD和低的高次谐波成分，使高频滤波器电容充分放电，减少交越失真。

L6562引脚功能如下：

1脚：误差放大器反向输入端。

2脚：误差放大器输出端，与1脚完成电压控制环的稳定性，保证功率因数与低THD。

3脚：乘法器输入端，提供基准的正弦电压给电流环。

4脚：电压检测端，开关管的工作电流通过电阻所产生的电压与基准电压比较，它决定开关管的开通。

5脚：电感去磁侦测输入端，它用负信号触发MOS管的导通。

6脚：接地端。

7脚：栅极驱动输出端。

8脚：IC电路供电端，电压控制在22V以下。

（1）乘法器取压电阻R27、R25的计算

PFC的转换是利用芯片内部的一个小于55μA的电流转换电路进行电压采样比较、逻辑控制，它的最低输入电压为120.2V，有

978-7-111-49915-2-Chapter07-13.jpg

设L6562的3脚取样电压VB=2V，则

978-7-111-49915-2-Chapter07-14.jpg

将R27=2.2MΩ代入，得R25=11.8kΩ，取12kΩ。

（2）电流反馈电阻R2的计算(https://www.chuimin.cn)

L6562的门限电压VMO=K·VCN

式中，K为PFC转换系数，K=0.85；VCN为乘法器的输入电压，978-7-111-49915-2-Chapter07-15.jpg978-7-111-49915-2-Chapter07-16.jpg。

978-7-111-49915-2-Chapter07-17.jpg

（3）计算高频旁路电容C23的容量

脉动电压经C23使交流分量减小，设C23高频充电时间T=600ns，要求

978-7-111-49915-2-Chapter07-18.jpg

式中，K为RC充电系数，K=3.18。

则

978-7-111-49915-2-Chapter07-19.jpg

（4）偏置电阻R17、R18的计算

设R18=470kΩ，PFC输出电压由该电阻决定。

978-7-111-49915-2-Chapter07-20.jpg

式中，VS2为稳压电压13V；VDH为PFC输出电压，VDH=400V。

978-7-111-49915-2-Chapter07-21.jpg

所以R17=16.34kΩ，取16kΩ。

（5）限流电阻R23的计算

IC1的工作电流为2mA，TR1的二次绕组电压为15V，所以

978-7-111-49915-2-Chapter07-22.jpg

（6）网络电路C19、R20的计算

R20是该电路频率补偿与波形修整，防止信号丢失的重要网络电路。C19、R20的关系是

978-7-111-49915-2-Chapter07-23.jpg

式中，Kt为电容充放电系数，它与电容的型号、大小和电容的材料有关，现取0.01；K的波形整形系数为10%；frip为纹波频率，设frip=100kHz；R20的取值满足频率瞬态响应，要求R19≥4R20，若R19取47kΩ，则

978-7-111-49915-2-Chapter07-24.jpg，取1.4nF978-7-111-49915-2-Chapter07-25.jpg

（7）供电电路R21、C17的计算

当PFC不工作时，最低输入电压Vi（min）=120.2V，则有

978-7-111-49915-2-Chapter07-26.jpg

令VCC=13V，R18=470kΩ，R19=47kΩ，则

978-7-111-49915-2-Chapter07-27.jpg

所以R21=9.996kΩ≈10kΩ

978-7-111-49915-2-Chapter07-28.jpg

式中，Iop为IC1的工作电流，它为IC2工作电流的4倍，取8mA；Δt为自举电压达到IC1的启动门限电压的时间，设为8ms；VH（min）为IC1最低滞后电压，取1.5V。

978-7-111-49915-2-Chapter07-29.jpg

（8）滤波电容C7的计算

C7是PFC转换输入滤波电容，它将高次谐波滤除。

978-7-111-49915-2-Chapter07-30.jpg

式中，RFF为电路的输入阻抗，978-7-111-49915-2-Chapter07-31.jpg；ϕ为输入纹波电流的百分比，取5%；f为100kHz。

978-7-111-49915-2-Chapter07-32.jpg

（9）输出滤波电容C8的计算

978-7-111-49915-2-Chapter07-33.jpg

式中，f为一次整流后的工作频率，f=50Hz；tc为半周期电容充电时间，设3ms。

978-7-111-49915-2-Chapter07-34.jpg

相关文章

  • IGBT驱动电路的设计和优化 IGBT驱动电路的设计和优化

    图2-3 IGBT伏安特性曲线图2-4 直接驱动IGBT电路IGBT驱动方式有隔离式和直接式两种。图2-4所示的VT2、VT3组成推挽式前置放大器，R8、C2组成微分电路，加速IGBT的关断和导通，提高开关速度，降低驱动损耗。Ig2的大小由电容容抗和电路阻抗及IGBT的特性来决定。好的栅极触发波形，不但是保护好IGBT，使之延长管子的使用寿命，更重要的降低电路电能损耗，提高电源效率。......

    2025-09-29

    详细阅读
  • PWM转换电路的设计与优化 PWM转换电路的设计与优化

    R21、R22、VT2、VS5及C14是给IC2在通电启动期间供给电压，VT2、VS5为IC2的7脚提供优良的稳压恒流电能。......

    2025-09-29

    详细阅读
  • 升压斩波电路设计优化 升压斩波电路设计优化

    升压斩波电路的电路原理图如图4.4 所示。分析升压斩波电路的工作原理时，首先假设L 和C 值很大。升压斩波电路的工作波形如4.5 所示。如果忽略电路中的损耗，则由电源提供的能量仅由负载R 消耗，即与降压斩波电路一样，升压斩波电路可看作直流变压器。例4.2在图4.4 所示的升压斩波电路中，已知E=50 V，L 值和C 值极大，R=20 Ω，采用脉宽调制控制方式。......

    2025-09-29

    详细阅读
  • 全桥变换电路的设计与优化 全桥变换电路的设计与优化

    当S1 与S4 开通后，VD1 和VD4 处于通态，电感L 的电流逐渐上升；当S2 与S3 开通后，VD2 和VD3 处于通态，电感L 的电流也上升。图4.17全桥电路原理图图4.18全桥电路的理想化波形如果S1、S4 与S2、S3 的导通时间不对称，则交流电压uT 中将含有直流分量，会在变压器一次侧产生很大的直流分量，造成磁路饱和。目前，全桥变换电路广泛应用于数百瓦至数十千瓦的各种工业用开关电源中。......

    2025-09-29

    详细阅读
  • 小流域暴雨计算的设计优化 小流域暴雨计算的设计优化

    另外，由于小流域汇流历时短，在一次暴雨过程中仅有较短历时的核心部分暴雨量参与形成洪峰流量，常称为“造峰暴雨”，因此，小流域设计暴雨主要是推求符合设计标准的造峰暴雨。......

    2025-09-29

    详细阅读
  • 电压测量电路设计与优化 电压测量电路设计与优化

    利用电压互感器间接测量三相交流电线电压的电路如图2-11所示，如果电压互感器的电压比N1/N2=50，电压表测得的电压值U2为200V，那么电路的实际电压值U1=U2=10000V。......

    2025-09-29

    详细阅读
  • 单相逆变电路的电流型设计优化 单相逆变电路的电流型设计优化

    图3.10 所示是一种并联谐振式单相桥式电流型逆变电路的原理图。图3.10单相桥式电流型逆变电路该电路是采用负载换流方式工作的，要求负载电流略超前于负载电压，即负载略呈容性。图3.10 中R 和L 串联即为感应线圈的等效电路。电容C 和L、R 构成并联谐振电路，故这种逆变电路也被称为并联谐振式逆变电路。因为是电流型逆变电路，故其交流输出电流波形接近矩形波，其中包含基波和各奇次谐波，且谐波幅值远小于基波。......

    2025-09-29

    详细阅读
  • 复杂电路PCB板型优化设计 复杂电路PCB板型优化设计

    复杂的PCB一般适用于大型集成电路设计，有专用的一些样板模型，可以通过DXP的PCB向导编辑器来创建，下面介绍一个例子。图6-10 “PCB尺寸单位”对话框单击“Next”按钮即可进入板型选择询问对话框，如图6-11所示。如果需要奇数板层，可以直接编辑对应数字，需要说明的是，双层板就是信号层为2和电源层是0的PCB。图6-16 完成PCB定型图6-17 刚刚创建的PCB......

    2025-09-29

    详细阅读