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UPS不间断电源中的PFC电路

时间:03-20 来源:互联网 点击:

PFC电路需要关闭时,CPU○35脚输出高电平,经R305、接插件CN1/7、CN12/2、R406、R410加至U401○2脚,使U401关闭。与此同时,CPU○35脚送出的关闭信号还经R305送至比较器U402A的反相输入端○2脚,只要○2脚电压超过○3脚电压,U402A输出端○1脚即为低电平,使U401关闭。由于PFC电路采用了双重关闭措施,所以关闭十分可靠。

⑷斜坡补偿

为了保证在占空比大于50%时开关电源能稳定工作,需要对电路进行斜坡补偿,其原理如前所述。本机斜坡补偿仍然采用的是将定时电容的充放电波形与电流采样电压波形相叠加的方法,参见图7所示。

图中Q401为斜坡补偿三极管。Q401发射极接至U401○8脚提供的+5V稳定电压。基极接至U401○4脚。Q401发射极经电阻R411、R403接至U401○3脚。显然,Q401接成射极输出器的形式,将C401的充放电波形送入Q401基极,与功率管送入U401○3脚的电流采样电压相叠加。于是,两条曲线相叠加后的幅度大大增加,整个曲线的斜坡坡度增大。补偿前接近触发电平的斜坡曲线是平缓的,补偿后接近触发电平的斜坡曲线是急速上升的,在同样位置同样幅度的干扰脉冲,已不能使开关电源提前截止,从而有效的保证了开关电源稳定的工作。

⒋驱动小板

在SANTAK-C3K(S)机中,逆变驱动电路和PFC驱动电路的结构完全一样,统称驱动电路。驱动电路制作在一块小板上,称为驱动小板,标号为DUR/MODULE。驱动小板的原理图见图7右下所示。

在驱动小板中,由主板开关电源变压器TX201次级送来的开关电源脉冲,经接插件CN13/1、D700送入驱动小板内的开关变压器TX700的初级,次级电压经D701整流、C703、C704滤波,ZD702、ZD703稳压后,产生驱动三极管所需的正负驱动电压。正驱动电压加至上驱动管Q702的集电极,负驱动电压加至下驱动管Q703的集电极,正负驱动电压的公共点,即0点经接插件CN13/9输出作为输出信号的参考点。

图中U701(TLP250)既保证了功率驱动电路与PWM脉宽调制电路的可靠隔离,又具备了直接驱动MOSFET的能力,使驱动电路简化。

TLP250为双列直插8脚封装。其中○1、○4脚为空脚。○2脚为内部发光二极管正极,○3脚为内部发光二极管负极。○8脚为内部上驱动管集电极,○5脚为内部下驱动管的集电极,○6、脚为输出端。

图中R707为消振阻尼电阻,消除电路中的自激振荡因素。R708、R709为自给负偏压电阻。当上驱动管饱和、下驱动管截止时,R708、R709可压低下驱动管发射极电位,使基极电位高于发射极电位,因而使下驱动管可靠截止。同样道理,当上驱动管截止、下驱动管饱和时,R708、R709可抬高上驱动管发射极电位,使基极电位低于发射极电位,因而使上驱动管可靠截止。

图中U701○3脚经接插件CN13/4、CN10/5、R409接地。U701○2脚经接插件CN13/3、CN10/6接至PFC小板上U401输出端○6脚。当U401○6脚为低电平时,内部发光二极管截止,U701○6、○7脚输出为高电平,上驱动管饱和,下驱动管截止,驱动小板输出端经接插件CN13/9 输出高电平。而当U401⑹脚为高电平时,内部发光二极管导通,U701○6、○7脚输出为低电平,上驱动管截止,下驱动管饱和,驱动小板输出端经接插件CN13/9输出低电平。

至此,由驱动小板经接插件CN13/9输出的信号,经过一系列变化,又恢复成CPU○34脚输出的那种幅度恒定,宽度变化的脉冲串了。

⒌SANTAK-C3K(S)机的PFC电路

由图7可见,市电相线经PFC电感L06进入由D16、D17,C36、C38、C37、C39组成的全波整流滤波电路,PFC电路只是控制市电电流的大小,并未切断市电通路,不影响整流电路的基本功能。

驱动小板输出的PFC控制电压送至 PFC开关管Q09栅极。由于SANTAK-3CK(S)机的输出功率较大,所以PFC管Q09采用了IGBT管。D20是Q09的加速二极管,使Q09关闭时基极电荷能快速泄放掉。R67可以限制泄放电流的大小。R208、R66为Q09的阻尼电阻,防止Q09可能产生的自激振荡。R65是栅负压电阻,当Q09截止时,驱动小板输出的是负电压,电流由Q09S极→R65→Q09G极,在R65上产生S端正G端负的电压,将Q09的G极拉负,使Q09深度截止,消除了误导通的可能性。C59、R126组成Q09和整流模块REC02的吸收电路,用以避免尖峰电压造成的损坏。

图中REC02是桥式整流模块,在这里起极性校正作用,它可以保证无论是输入市电正半周还是负半周,PFC电流都由Q09的D极流向S极。PFC电流的形成参见图6所示。

由于市电输入电路中串有PFC电感L06,所以,控制送入Q09栅极脉冲的宽度,即可控制流过L06电流的大小,使其与输入的市电电压波形保持良好跟踪。同时,也正是因为市电输入回路中串有L06,所以

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