UC3855高性能功率因数校正预调节器
。VRMS输入的共模范围为0V至5.5V。因此,计算出来的范围在可接受的极限以内。
推荐使用一个二极滤波器来提供足够的衰减,而不降低前馈瞬态响应。单极滤波器要求有一个极低频率的极以使VRMS对线压变化很快地做出响应。
一旦VRMS的失真被确定,则可以计算出滤波器极。如果前馈电路对总失真的作用为1.5%以内,那么就可以计算出滤波器的要求衰减。需要注意的是,在一个完整的波形整流正弦波中,二阶谐波大约为dc值的66.7%。在该输入电流波形中[9],二阶谐波的百分比转换为相同百分比三阶谐波失真。因此,要求滤波器衰减为:
![](../img/eep-analog/analog-14172chiwls1qbd4.jpg)
单个级应具有一个或0.15的衰减。对于一个单级滤波器而言,则为:
![](../img/eep-analog/analog-1417323pmbnoqwkz.jpg)
参见图6,同各组件相对应的取值为:R9A=R9B=390kΩ、R10=120kΩ、R11=18kΩ,并且C4=0.082μF、C5=0.47μF。
![](../img/eep-analog/analog-141745groc13y343.jpg)
VRMS电路
3.1.2 IIAC
在高线压条件下,选择IIAC的值为500μA。这样的取值颇具随意性,但是其应该在1mA以下,这样可以保持在该乘法器的线性区域以内。相应地,线路至IAC引脚的总电阻大约为766kΩ。
3.1.3 RIMO
通过确定乘法器输出电压(为了保持在过电流跳变点以下)在低线压和最大负载电流条件下为1V则可以计算出乘法器输出电阻。这样也就相当于变流器的最大感应电压。该条件下的乘法器电流等于1V/RIMO,并且可以由乘法器方程式换算而得,其结果为:
![](../img/eep-analog/analog-14175io50w1fqfo0.jpg)
在低线压条件下,IIAC等于156μA(如果低线压等于85V,IIAC被设定为270V时的500μA),VEA为其6V的最大值,VVRMS为1.5V。因此RIMO等于3.2kΩ。
3.2 电流合成器
由于构建在UC3855A/B中的电流合成功能使电流传感被简化了。当开关为开启且可以使用一个变流器对其进行感应时,开关电流同电感电流相同。当开关处于开启状态时,电流合成器使用一个同开关电流成正比例关系的电流对一个电容器(CI)充电。当该开关处于关闭状态时,电感电流波形将被控制器重新构建。为了精确地测量出电感电流,所需做的工作就只是重新构建电感电流的下斜坡斜率,其可由下式得出:
![](../img/eep-analog/analog-14176momusvpoiy4.jpg)
使用一个与VOUT?VAC成正比例关系的电流对CI放电,这样就可以重新构建电感电流波形。该电容器下斜坡斜率为:
![](../img/eep-analog/analog-14177pnksyffpzyr.jpg)
通过从一个与VOUT成正比例关系的电流中减去IIAC/4,UC3855A/B就得出了IDIS。RVS引脚电压被调节至3V,因此,RVS电阻器的选择就设定了与VOUT成正比例的电流。
![](../img/eep-analog/analog-14178vuqcjnz4j0f.jpg)
RRvs电流同IIAC/4的比应该等于VOUT与VAC的比。因此,如果IIAC/4为125μA,那么流经RRVS的电流应该被设定为130μA。
![](../img/eep-analog/analog-141795acijc2vvpw.jpg)
使电感电流斜坡与电容器电压斜坡相等,并确定VAC等于零时出现最大斜坡,则可以对CI求解,其结果如下:
![](../img/eep-analog/analog-14180spuyz2yu5vv.jpg)
其中,N为变流器(CT)匝比,(NS/NP)和RS为电流检测电阻器。
电流合成器具有大约20mV的偏移。该偏移可以引起线电流零交叉情况下的失真。为了消除这种偏移,可以在VREF和IMO引脚之间连接一个电阻器。该电阻器值是基于RIMO和合成器输出端偏移量计算出来。对于一个20mV偏移且RIMO=3.3kΩ而言,一个从VREF至1.2MΩ IMO的电阻器可以消除这种偏移。
3.3电流传感
3.3.1变流器
正如我们在前面部分所见,使用UC3855A/B合成电感电流十分简单。只需要直接感应开关电流,并使用一个电流传感变压器便可极为有效地完成这一工作。在该功率级的阻性感应会带来过多的功耗。
在实施变流器时需要谨记几个问题。在数百千赫兹频率下,需要解决磁芯复位问题。功率因数校正电路中固有的高占空比增加了难度。除此以外,ZVT电路使感应/复位功能更为复杂。当ZVT电路开启时,其电流从线路中流出。为了最小化线电流失真,应该对该电流进行测量。在变流器后面放置谐振电感,可以确保ZVT电路电流能够被测量。类似地,当主开关关闭时,电流继续流入谐振电容器。然而,对这一电流进行测量是非常重要的,如果该电容器被连接至MOSFET的漏极,且位于变流器下方,那么这一电流便耗掉了线路零相交上的最小复位时间,其占空比将接近100%。图7A显示了这种结构。如果该变流器没有足够时间来进行复位,那么即使避免了完全饱和,但其也会开始饱和并降低精度,从而引起零交叉失真。图7B中显示了一个更好的结构。在这个电路中,当ZVT电路启动期间放电时,测量出电容器电流。由于这种情况发生在开关周期的开始阶段,因此变流器不会损失其任何复位时间。在变流器上方连接Cr不会对MOSFET dv/dt控制产生负面影响。由于该器件一直控制着平均电流,因此,不管电容器电流是否在开关周期开始时或开关周期结束时被测量出来都没有关系。
图7还显示,过滤功能被添加至该变流器次级,以减少噪声过滤。该滤波器的带宽应足够低,以在不影响开关电流波形的情况下减少开关噪声
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