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开关稳压电源中的ZVT软开关PFC开关稳压电源电路
接线图
2023年10月21日 15:54 273
admin
相关电路图：
UC3855AN MPS2222 MPS2907 MTPSN50E
如图是一个采用零电压转换(ZVT)软开关技术功率因数调整(PFC)的开关稳压电源电路。与硬开关有源功率因数调整(PFC)电路相比，该电路多出了一只辅助开关管和谐振电路。主开关管VTr和辅助开关管VTrl可以由一块IC芯片——UC3855AN控制。 图中，辅助开关管与谐振LC电路配合工作，可以使主开关管实现ZVT软开关工作。
UC3855AN输出两路脉冲列，分别控制主开关管和辅助开关管的导通。其反馈取样和占空比的计算方式与UC3854是相似的。
UC3854单片集成电路的内部结构下图所示，主要由电压放大器、模拟乘法器、电流放大器及定频脉宽调制器组成，此外还包含有与功率MOSFET兼容的栅极驱动器、7.5V电压基准、加载赋能比较器、欠压检测和过流比较器。UC3854无需对电流进行斜率补偿就能精确地维持总线输入电流的正弦比。这是因为器件的内部基准电压(7.5V)及内部振荡器的幅度(5.6V)都比较高，从而提高了抗噪容限的缘故。UC3854可在输人交流电压从75～275V，频率从工频50～400Hz的整个范围内均能使用。为了减少偏置电路的功耗，UC3854还具有启动电流低的特点。该器件采用16脚DIP封装，也有表面封装的产品。
该器件的管脚功能分别为： 管脚l为接“地”脚，器件内部的所有电压均以该电压为基准。Vcc和Vref应采用0.1μF心或更大的陶瓷电容直接旁路至该点。定时电容的放电电流也应回到此点，故从振荡器定时电容到“地”的引线须尽可能短。 管脚2为峰值限定(PK Limit)脚。其阈值为0V，使用时将其连接到电流传感电阻的负 端，同时在用电阻与内基准相连接将负电流传感信号补偿至“地”电位。 管脚3是电流放大器的输出端(Current Amplifier Output)，系对输人总线电流进行传感，并向脉宽调制器(PWM)发送电流校正信号的宽带运算放大器的输出。当PWM需输出占空比D=0的调宽脉冲时，该脚的输出摆幅可接近零。 管脚4为电流传感负端(Current Sense Minus)。它是电流放大器的负输入端。由于其输入端口对地采用了二极管保护，故在实际使用时该端口的电位应确保高于一0.5V。 管脚5为乘法器输出和电流传感正端(Multiplier Output)。应注意的是，该管脚的电位也不能低于-0.5V。因为乘法器输出的是电流，该端口的输入阻抗很高，故电流放大器可作为差分放大器配置以扼制接地噪声。 管脚6为交流电流输入端(AC Current Input)。该端口的标称电压为6V，所以，除了需用电阻将管脚6经过整流的工频总线相连外，还应采用电阻将该端口与内基准连起来。一般，后者的数值应是前者的1／4，这样，线电流的交流失真将达到最小。 管脚7为电压放大器的输出(Voltage Amplifier Output)。该端口作为输出电压调整用的电压放大器的输出，为防止输出过冲,内部限定约在5.8V。当连接在该输出端的电压低于1V时，将会扼制乘法器的输出。 管脚8为总线电压有效值端(RMS Line Voltage)。当该端口与跟输入线电压有效值成正比的电压相接时，则可对线电压的变化作为补偿。为控制良好起见，该端口的电压应限定在，1.5—3.5V之间。 管脚9为基准电压输出端(Voltage Reference Output)。内部基准电压可在该端口输出精确的7.5V基准电压和10mA电流。当器件的Vcc端(管脚15)或端ENA(管脚10)为低电平时，基准将维持在0V。为了提高电路的稳定性，一般应用一只0.1μF的电容或管脚9连接到“地”。 管脚10为确定端(Enable)。该端口系一逻辑输入端口，当其处于高电平(2.5V)时，PWM输出，内部基准和振荡器将被确认。该端口还能释放软启动钳位，使软启动端口的电位升高。确认端可作为某种故障状态下关闭电路的一种手段，也可作为开机时提供附加延迟的方法。该端口如不使用，则必须通过100kΩ限流电阻与Vcc相连。管脚11为电压传感端(Voltage Sense)。该端口系电压放大器的负输入端，一般与反馈网络相接或通过分压网络与功率因子校正变换主回路的输出相连。 管脚12为乘法器输出设定端(Oscilator Charging Current and Multi-plier Limit Set)。该端口与“地”接入不同的电阻，将可调节振荡器的充电电流和乘法器的最大输出。乘法器的输出电流则不会超过3.75V除以所接的电阻值。 管脚13为软启动端(Soft Start)。当元器件因某些原因或Vcc太低而无法正常工作时，管脚13维持“地”电位；Vcc和元器件正常情况下，该端口将被内部14μA电流源充电至8V以上。如果管脚13的电位低于管脚9，则起电压放大器基准输入的作用。随着该端口电压的缓慢上升，PWM的占空比也将逐渐增大，在故障情况下的软启动电容将迅速放电，促使PWM无输出。 管脚14为振荡器定时电容端(Oscilator Timing Capacitor)。该端口接入一电容至“地”，则可置定PWM的振荡频率。一般振荡频率可按下式估量，即 f=1.25/(Rset*CT) 管脚15为正电源端(Positive Supply Voltage)。正常情况下，Vcc应为至少能提供20mA电流，端电压不低于17V的正电源。 管脚16为外接功率MOSFET栅极驱动信号输出端(Gate Drive)。该端口是PWM信号的图腾柱(Tetom Pole)输出端口。若外接15V齐纳钳位二极管，则器件可在Vcc，高达35V的状态下正常工作。为防止外接功率的MOSFET栅极阻抗与该端口内部输出驱动器互作用，造成输出信号过冲，端口与MOSFET栅极间至少需串接5Ω电阻。
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