PR320 UCC28050 100-W PFC 镇流器预调节器
1 引言
UCC28050 100-W PFC 镇流器预调节器是一款利用功率因数校正 (PFC) 将 108 V 至 300 V RMS 线电压转换为 467-V、100-W、稳压直流输出的电源转换器。该设计是在一个单面铜 PCB 上实施的,并作为一种镇流器预调节器而专门设计的。
2 描述
该预调节器使用德州仪器 (TI) 推出的 UCC28050 转移模式功率因数校正 (PFC) 控制器。这种控制器件是一款经济的 8 引脚器件,其可以使设计人员以零电流开关实施 PFC。该控制器件还使用了一个转换速率比较器来加速大信号瞬态响应。请参见 UCC28050 产品说明书(TI 文献编号为 SLUS515),以获取本部分运行的详细描述。
这种 PFC 预调节器的输出使用两个串联 47-μF 电容器来过滤输出电压,并使下行镇流器电路(例如:Royer 振荡器)连接生效。请参见原理图,以获取详细资料。
3 电气规范
4 原理图
图 1 原理图
5 测试设置
预调节器上存在许多高压,而且只有经验丰富的电源专业人员才能够处理这些高压。为了尽可能安全地对这种电路板进行评估,应使用下列测试设置。应在电源和元件之间连接一个隔离变压器。在供电以前,应将一个电压表和一个有阻或电子负载加至元件的输出端。
6 上电/断电
对于要进行调节的元件而言,其在上电期间需要一个连接至输出的 50-W 到 75-W 负载,同时输入电压需介于 108 V 至 300 V RMS 之间。另外,同照明开关相类似,输入功率必需得到快速的应用,否则,内部自举电路将无法正确地工作,同时该元件也不会进入调节模式。该元件存在轻微的上电延迟,会耗用长达 30 秒钟的时间来进入调节模式。
在元件断电后,确定输出电容器均被完全放电是非常重要的。可以通过使用一个电压表监测输出电压来完成这项工作。
注意:该电路板上存在一些非常高的电压,同时电感 L1 达到 50℃ 以上的高温,因此操作电路板时必须要小心谨慎。
7 性能数据
7.1 输入电流和输出电压
7.2 启动特性
由于控制环路的慢带宽,因此在启动 PFC 升压预调节器时往往会出现过冲现象。为了减少三阶谐波失真,通常 PFC 升压的电压环路会在大约 10Hz 或更低处发生交叉。这就意味着,电压环路能够对一个小信号瞬态产生响应的最短时间大约为 100 ms。但是,由于升压电感和滤波电容器的尺寸问题,其需要 500 ms 到 1 秒钟的时间来从一个大信号瞬态(例如:启动电源转换器)中恢复。然而,转换率比较器允许这种参考设计在出现上电过冲后的大约 200 ms 时间内回到调节模式中。
7.3 线压降
在线压降条件下对该元件进行测试,同时该元件在 220 ms 时间内回到调节模式中。
7.4 线路瞬态
在本参考设计中,使用了一个交流电源进行线路瞬态测试。该线压在 120 V 到 277 V RMS 范围内变化,并估测出瞬态响应。由下列图中的示波器图,我们可以观测到输出在 220 ms 时间内恢复。
8 参考设计装配图/布局
9 材料清单
10 参考文献
1、《UCC38050 100-W 临界条件功率因数校正 (PFC) 预调节器》,作者:Michael O'Loughlin
2、UCC38050 产品说明书
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