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基于UCC28060 交错并联控制器的液晶电视电源系统

时间:12-08 来源:互联网 点击:

通道电感电流的相对相位差接近180o 。因此,在PFC 升压变换器的输入线路源和输出电容器OUT C 上,有最小的纹波电流。轻载时,开关损耗远大于导通损耗,关闭其中的一个功率级,可以减小开关损耗,并使导通损耗略有增加,但开关损耗的减小量远大于导通损耗的增加量,从而可获得最高的效率,这是交错并联PFC 的主要优点之一。

  3.2 市电判断电路原理设计

  市电判断电路是输入电压检测保护单元。它的功能是输入异常,即输入过压、欠压时实现对模块的保护。一般的比较器有一个缺点是过于灵敏。而实际中往往是个范围,例如设定欠压保护在164V,那么在163V 就不保护,在165V 就保护。如果电压在164V左右的时候,就会出现不停通断的情况,而这种情况是不期望出现的。采用滞环比较器可以较好地解决上述问题。滞环比较器的设计如图4。滞环比较器的仿真输出曲线如图5。

  辅助电源[4]的控制芯片用UC3842,来提供其他部分的15V 的VCC 电压。UC3842 是Unitorde 公司生产的一种性能优良的电流控制型脉宽调制芯片。辅助电源的电路图如图8,工作原理:输入电压经电阻分压连到UC3842 的供电端(7 脚),为UC3842提供启动电压,电路启动后变压器的副绕组的整流滤波电压一方面为UC3842 提供正常工作电压,另一方面经61 R 、67 R 分压加到误差放大器的反相输入端 2脚,为UC3842 提供负反馈电压,其规律是此脚电压越高驱动脉冲的占空比越小,以此稳定输出电压。4脚和8 脚外接的6 R 、8 C 决定了振荡频率,其振荡频率的最大值可达500KHz。66 R 、33 C 用于改善增益和频率特性。6 脚输出的方波信号经63 R 、64 R 分压后驱动MOSFEF 功率管,变压器原边绕组的能量传递到副边绕组,经整流滤波后输出各数值不同的直流电压供负载使用。电阻68 R 与69 R 用于电流检测,经65 R 、34 C滤滤后送入UC3842 的3 脚形成电流反馈环. 所以由UC3842 构成的电源是双闭环控制系统,电压稳定度非常高,当UC3842 的3 脚电压高于1V 时振荡器停振,保护功率管不至于过流而损坏。

  (1)市电判断电路的检测与调试

  给市电判断电路的VCC 加15V 直流电压,给U3B的LM293 的5 脚加弱电,电压从0 逐渐增大,当增大到9.4V 左右时继电器吸合,说明U3B 部分可正常工作,同样也可以检测7 脚电压波形来判断U3B 的正常与否。给SDCY 端口也就是市电判断的输入端口加直流电压,从0 开始增大,当增大到某数值时,7 脚电压约为10V 左右,这里就是欠压启动,继续增大电压,当增大到某数值时,7 脚电压又下降为零点几伏,这就是过压关机。这就说明市电判断单元可以正常工作。

  (2)UCC28060 控制电路的检测与调试

  给 UCC28060 的VCC 端即12 引脚接15V 直流电压,再把UCC28060 的2、7、8 脚引出接线共同接到直流稳压电源,所有的地接在一起,在电压从0 逐渐增大的过程中,观察MOSFET 即1 Q 和2 Q 的栅源驱动波形,如果为相差1800 的方波信号,则表示UCC28060控制芯片工作正常。

  (3)整个电路的检测与调试

  给输入端子加交流电。电压从0 逐渐增大,当输出电压达到160V 左右时,辅助电源开始工作,提供给其他部分15V的VCC电压。当输入电压增大到176V左右时,继电器吸合,UCC28060 控制两路开关管的交错导通,实现Boost 升压和PFC,使输出电压稳定在420V 左右。减轻负载,至功率达到1000W,输出电压仍然稳定在420V 左右。

  5.结论

  本文采用 UCC28060 交错并联模式功率因数校正控制器完成1KW 的液晶电视电源设计,UCC28060 以其独特的交错式PFC,减小了输入输出电流纹波,电容尺寸减小,降低电源系统的成本和能耗,同时两通道监测过电压信号能够提供冗余和容错,极大提高了电源系统的可靠性。系统包含市电判断功能,提高了系统的安全性能;系统还包含辅助电源部分,为控制部分提供稳定电压,方便简捷。

  参考文献

  [1] Natural Interleaving TM DUAL-PHASE TRANSION

  MODE PFC CONTROLLER.www.ti.com, 2008

  [2] 王山山. 交错并联Boost PFC 变换器的研究. [硕士学位

  论文]. 浙江大学电气工程学院,2010.

  [3] 陈文明, 黄如海,谢少军. 交错并联Boost PFC 变换器设

  计. 电源学报. 2011, 4(63-66)

  [4] 侯云海, 孙士华. 光伏逆变辅助电源的设计. 电子科技.

  2012, 3(28)

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