一种单相高功率因数整流器的设计

引脚的输入一样，VSENSE 引脚上非常低的偏置电流容许选择很高的实用电阻值，以降低功率损耗和待机电流;VSENSE 引脚对地(GND) 接一小电容，可以有效滤除信号高频噪声。需要注意的是，滤波时间常数应尽可能小于100 μs。

　　跨导误差放大器(gvm)产生的输出电流正比于VSENSE 引脚上的反馈电压和内部5 V 参考电压的差值。该输出电流对接于VCOMP 引脚上构成阻容补偿网络的电容进行充、放电，进而建立合适的VCOMP 引脚电压，满足系统的工作状态。

　　补偿网络元件的选择直接影响PFC 预调节器的稳定性，选择合适的电阻、电容值，可以使PFC 预调节器在所有交流输入电压范围内和0 ～ 100%负载情况下稳定工作，阻容网络总的电容值也决定了软起动时VCOMP 引脚电压的上升率。一旦芯片发生任何故障或者处于待机模式，则将放大器的输出端(VCOMP 引脚) 接地(GND)，对补偿电容进行放电至零初始状态。UCC28019 集成了多个并行放电回路，即使没有辅助工作电源VCC，也可以对补偿网络进行深放电。如果输出电压的波动反映在VSENSE 输入引脚上超过± 5%，放大器将不再处于线性放大工作状态。如果是处于过压状态，输出过压保护(OVP) 将会动作，直接关断栅极输出，直至VSENSE 引脚处于± 5% 的调制范围。如果处于欠压状态，欠压检测(UVD) 将触发EDR，立即将内部VCOMP 引脚上的电压提高2 V，并且将内部VCOMP 引脚上的充电电流提升至100 ～ 170 μA，较高的充电电流加快了对补偿电容的充电，可以使其工作于新的工作状态，提高了瞬态反应时间。

　　VCOMP 引脚上的电压可以用于设定电流放大器的增益和PWM 斜坡的斜率，经过缓冲后电压要通过增强动态响应(EDR) 和SOC 的调制。

　　当然，VCOMP 引脚上的电压发生变化时，电流放大器的增益和PWM 斜坡的斜率还要依据不同系统的工作状态(交流输入电压和输出负载水平)进行适当的调节，以提供低谐波畸变、高功率因数的输入电流跟踪输入电压而呈现正弦波形。

　　设UOUT(OVP) 为超过5%额定电压的输出电压，该值将会导致VSENSE 引脚上的电压超过5. 25 V(5 V 参考电压的+ 5%)的门限阈值(UOVP)，从而导致输出过压保护(OVP) 动作并关闭GATE( 引脚8)输出;只有当VSENSE 引脚上的电压低于5. 25 V 时，栅极驱动GATE( 引脚8) 才有信号输出，例如系统的UOUT(OVP) 为420 V，则额定输出电压为400 V。

　　如果输出电压反馈元件失效而未和VSENSEN输入的信号正常连接，那么电压误差放大器将会加大栅极输出，以达到最大占空比。为防止此类现象，芯片内部的下拉作用迫使VSENSE 引脚电压降低，如果输出电压降至其额定电压的16%，则会导致VSENSE 引脚电压低于0. 8 V，芯片将处于待机模式。该状态下PWM 开关处于暂停状态，但芯片仍处于工作状态，只不过待机电流低于3 mA。设计者也可以利用这种关断特性，通过外部开关，实现VSENSE 引脚电平的拉低。

　　2. 5 EMI 滤波器与噪声抑制

　　高频开关电源产生的电磁干扰(EMI)主要以传导干扰和近场干扰为主，电磁干扰又有共模干扰和差模干扰2 种状态。EMI 滤波器是目前使用最广泛、也是最有效的开关电源传导干扰抑制方法之一，其不但要抑制共模干扰，也必须抑制差模干扰。图4 给出了所设计的EMI 滤波器。它接于电源输入端与整流器之间，内含共模扼流圈L2和滤波电容C1 ～ C4。共模扼流圈也称共模电感，主要用来滤除共模干扰。它由绕在同一高磁导率上的2 个同向线圈组成，可抵消差分电流，其特点是对电网侧的工频电流呈现较低阻抗，但对高频共模干扰等效阻抗却很高。C2和C3为Y 电容，跨接在输入端，并将电容器的中点接地，能有效地抑制共模干扰，其容量约为0. 002 2 ～ 0. 100 0 μF;C1和C4为X 电容，用于滤除差模干扰，其典型值在0. 01 ～ 0. 47 μF 之间。

图4 EMI 滤波器。

　　UCC 28019 的驱动能力很强，可以提供最大1. 5 A 的门极快速驱动。但是，高速驱动脉冲也带来了比较大的EMI 问题，适当地在门极添加驱动电阻，减缓驱动脉冲的di /dt，可以降低变换器产生的开关噪声，从而对前级的EMI 滤波器的要求也相应降低。

　　PFC 升压二极管的反向恢复特性是导致系统传导和辐射干扰的主要因素，在一定程度上加剧了系统EMI 滤波器的负担。不仅如此，功率开关管在其导通期间必须吸收所有的反向恢复电流，也必须将由此导致的额外功率消耗掉，这不仅提升了噪声干扰，而且也会影响系统的效率。传统型单相功率因数校正主电路中的二极管是快恢复硅二极管，其材料是硅，而硅的反向耐压能力低。

与硅材料相比，碳化硅( SiC) 材料在性能上更适合制造电力电子器件，因为其具有反向