分析探讨UPS中的PFC电路

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⒌±BUS电压的检测电压经BUS电压切换开关SW、R120、R122、R123、C74、D43等隔离整形后加至U11的○7脚,作为±BUS误差校正电压。C66加至U11的○7、○11脚之间，作为U11内部电压误差放大器的频率补偿电容，以改善其频率特性。

逆变状态时U1通过±BUS电压切换开关SW取得±BUS电压的幅度信息，控制输出的PWM脉冲的占空比，实现±BUS电压的稳定。市电状态时虽然逆变电路已停止工作，但±BUS电压切换开SW关仍处于工作状态，可将±BUS电压的幅度信息送入PFC电路U11中。

这样一来，当电路工作于市电状态时，U11内部乘法器的输入端就有两路检测信号输入：一路是精密检波器U9C、U9A经○6、○8脚送来的市电检测电压；另一路是由电压切换开关SW经○7脚送来的±BUS检测电压，U11对这两路信号处理后，从○16脚输出PWM信号，控制PFC功率管Q14的占空比，同时实现功率因数的校正、±BUS电压的升压和稳压。

⒍如前所述，通常PFC电路设置在全波整流器与滤波电容之间，处理的是m型半波电压。而在SANTAK-1053型高频机中，PFC电路设置在市电输入与全波整流电路之间，处理的是正弦电压，并且在功率管与市电输入控制点之间接有一只作极性校正用的整流REC1，这种结构显然与通常的PFC电路不同。

按照通常的PFC电路的设置，PFC电路不便产生正、负极性的BUS电压。而在SANTAK-1053型高频机中，将PFC电路设置在市电输入与全波整流电路之间，同时在功率管与市电输入控制点之间接一只极性校正用整流桥，使这一问题便得到了解决。

图6为SANTAK-1053型高频机PFC电流的形成图。当市电为正半周时，市电流经D1、D4、Q14/D、Q14S形成回路。当市电为负半周时，市电流经D2、D3、Q14/D、Q14S形成回路。因此，无论在市电的正半周还是负半周，都有PFC电流流经Q14，并且都是从D极流进，S极流出。这样，这种PFC电路处理的就是全波电压，可以很方便的得到正负对称的BUS电压。
三、SANTAK-C3K(S)型高频机中的PFC电路

⒈SANTAK-C3K（S）机PFC电路的结构

图7所示为SANTAK-C3K（S）机的PFC电路图。

SANTAK-C3K（S）机中的PFC电路与SANTAK-1503型机中的PFC电路在结构上有较大的不同：

⑴在SANTAK-C3K（S）机中，PFC的控制电路中没有使用常见的PFC芯片如UC3854等，而是采用了常见的开关电源PWM芯片UC3843。

⑵在SANTAK-C3K（S）机中，PFC控制管电路的基本结构是相似的，只是因为输出功率较大，PFC控制管Q09采用了IGBT管，但是PFC信号电路却迥然不同。

⑶在SANTAK-C3K（S）机中，将PFC的主要电路制作在两块小电路板上，并垂直插焊在主电路板上。

⒉波形变换电路

参见图7所示。PFC电路的作用是根据市电和±BUS电压的幅度变化，产生相应的控制脉冲，通过PFC功率管调整市电输入电流（市电工作时）的和±BUS电压（电池工作时）的大小。

CPU根据检测到的市电输入电压和输入电流以及±BUS电压的数据，从○34脚输出相应的方波脉冲串，脉冲串中的脉冲宽度是变化的，代表了CPU的控制信息。但后面的PFC控制电路却不能直接处理幅度恒定宽度（周期）变化的电压波形，必须将其转换为幅度变化的电压波形。为此，将CPU○34脚输出的脉冲串加至由U22B及周边元件构成的二阶滤波器，从二阶滤波器出来后就变成了正弦波信号，它的幅度变化代表了CPU的控制信息。

⒊PFC小板

⑴PFC小板的组成及功能

PFC小板由U401、U402，Q401、Q402及周边元件组成，见图7左下所示。

二阶滤波器输出的信号经接插件CN1/1，CN10/1加至三极管Q402的基极，Q402基极接有由R401、R412组成的分压器，将+5V电压分出约0.5V给Q402基极，所以二阶滤波器输出的电压超过0.5V时Q402即饱和，将U401○1脚接地，于是U401关闭，输出端○6脚所接的PFC功率管也关闭。当二阶滤波器输出的电压低于0.5V时，Q402截止，U401开通，输出端○6脚所接的PFC功率管也开通。二阶滤波器输出电压幅度变化时，U401开通的时间也随之变化。

由上述过程可见，CPU输出脉冲宽度的变化，在二阶滤波器中变成了幅度的变化，经过U401以后，又变成了PFC功率管开通于截止的时间的变化，实现了CPU对PFC功率管的控制。

⑵PFC过流保护

PFC功率管流过的瞬时电流与市电的输入电流属于同一数量级，一旦失控，将造成电路器件的损坏。为此设置了PFC过流保护电路。
PFC过流保护电路由PFC过流检测传感器CT2及周边元件组成。CT2初级串接在PFC功率电路中，PFC电路工作时，次级感应出的电压经D24、R408、C406滤波加至U401○3脚，PFC电路一旦发生过流，U401即关闭。R88是负载电阻。D40整流后不经滤波，保留了波形中的突波部分，使保护更加灵敏。