分享
分享赚钱 收藏 举报 版权申诉 / 7

类型基于UC3854的BOOST电路PFC变换器的设计.doc

  • 上传人:tangtianxu1
  • 文档编号:2920650
  • 上传时间:2018-09-30
  • 格式:DOC
  • 页数:7
  • 大小:260.50KB
  • 配套讲稿:

    如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。

    特殊限制:

    部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。

    关 键  词:
    基于UC3854的BOOST电路PFC变换器的设计.doc
    资源描述:

    1、基于 UC3854 的 BOOST 电路 PFC 变换器的设计1. 设计指标输入电压:200VAC250VAC输入频率:50Hz输出直流电压:400V输出功率:500W功率因数:98%输入电流 THD:5%2. 开关频率综合考虑效率和变换器体积,选取开关频率为 100KHz。原理图3. 电感电感值大小决定了输入端高频纹波电流总量,可以根据计算出的电流纹波总量 I 来选择电感值。电感值的确定从输入正弦电流的峰值开始,而最大的峰值电流出现在最小电网电压的峰值处: ()(min)2linepkPIV由上式可知,此时的最大峰值电流为 3.54A。通常选择电感中的峰-峰值纹波电流为最大峰值电流的 20%

    2、左右,故有 I=707mA。电感值根据最低输入电压时半个正弦波顶部的峰点的电流来选择,此时 208.,10in SVVfKHz根据此处电压和开关频率的占空比来选择:oinDinsVDLfI由上式可得 L=1.17mH,取 L=1.2mH。4. 输出电容涉及输出电容的选择因数有开关频率纹波电流、2 次纹波电流、直流输出电压、输出纹波电压和维持时间等。在本例中,电容的选择主要考虑维持时间。维持时间是在电源关闭以后,输出电压任然能保持在规定范围内的时间长度,去典型值为 1550ms。可根据以下公式确定(能量守恒): 20(min)oPtCV式中,取 t=64ms, Vo(min) =300V。 ,可

    3、得 Co=914uF,可以选取 915uF 的电解电容。5. 电感电流检测采用在变换器到地之间使用一检测电阻。一般选择压降为 1V 左右的检测电阻,此处选择 0.25 的电阻作为 RS,在最坏的情况下(峰值电流达到原值 1.25 倍) ,4.4A 的峰值电流将会产生最大 1.1V 的压降。6. 峰值电流限制UC3854 的峰值限制功能,在电感电流的瞬时值电流超过最大值,即 2 管脚低于低电平时被激活,将开关断开。电流限制值有基准电压初一电流检测电阻的分压来设置: 12RSPKPKEFV式中, RPK1和 RPK2是分压电阻; VREF值为 7.5V; VRS是检测电阻 RS上的电压值。通过RP

    4、K2的电流大约为 1mA,由上可知峰值电流限制在 4.4A, RPK1取 10k, RPK2取 1.5k。7. 前馈电压信号VFF是输入到平方器电路的电压,UC3854 平方器电路通常在 1.4V4.5V 的范围内工作。UC3854 内有一个钳位电路,即使输入超过该值,都将前馈电压的有效值限制在 4.5前馈输入电压分压器有 3 个电阻 RFF1、 RFF2、 RFF3,及两个电容 CFF1、 CFF2。因此它能进行两级滤波并提供分压输出。分压器和电容形成一个二阶低通滤波器,所以其直流输出是和正弦半波的平均值成正比。前馈电压 VFF分压器有两个直流条件需要满足。在高输入电网电压下,前馈电压应不高

    5、于4.5V,当达到或超过此值时,前馈电压被钳制而失去前馈功能。在低输入电网电压时,应设置分压器使前馈电压等于1.414V,如果不到1.414V 内部限流器将使乘法器输出保持恒定。选取分压电阻 RFF1为900 k, RFF2为92.14 k, RFF3为7.86 k。当输入电压为AC250V的时候,直流电压平均值为225V,此时 VFF为1.77V;当输入电压为AC200V的时候,直流电压平均值为160V,此时 VFF为1.41V。8. 乘法器的设置乘法器、除法器是功率因素校正器的核心。乘法器的输出调节电流环用以控制输入电流功率因素提高。因此此乘法器的输出是个表达输入电流的信号。与多数从输出开

    6、始到输入的设计任务不同,乘法器电路的设计必须从输入端开始。乘法器有三个输入端:调节电流端 IAC(脚6) 、来自输入的前馈电压端 VFF(脚8) 、电压误差放大输出端 VVEA(脚7) ,乘法器的输出是电流信号 Imo(脚5):2(1)mACVEoFK式中, Km=1是常数。9. 乘法器输入电流乘法器的输入电流来自经 RVAC的输入电压,乘法器在较高电流下有较好的线性度,但推荐的最大电流是0.6mA。在高网电压时,电网电压峰值是354V,脚6上的电压是6V,用580k的电阻值得到的最大的值是0.6mA,因引脚6上的电压是6V,为使电路正常工作在输入波形 VIN=0处,需要一个偏置电流。在基准电

    7、压 VREF和脚6之间接一个电阻 Rb1, IAC就能提供最小偏置电流。 , Rb1其值取为150 k。14bVAC10. 乘法器输出电流 2(1)mACVEoFKI乘法器的最大输出电流 Imo出现在低电网线路输入正弦波的峰值处。0.49mAin06INACVR此时, VVEA为5V, VFF2为2。由上可得, Imo的最大值为1.38mA。电流 ISET是乘法器输出电流的另一个限制点。不能大于3.75/ RSET,可得最大值 RSET =2.715 k,因此可选2.7 k。为了形成电流环的反馈回路,乘法器的输出电流 Imo必须与一个正比与电感电流的电流相加,形成负反馈。接在乘法器输出和电流检

    8、测电阻的电阻 Rmo执行这一功能,它使乘法器的输出端成为电感电流和基准电流的求和结点。 moLSIi由上式可得 Rmo=3.84 k,可选3.9 k。11. 振荡器频率振荡器的频率由电容 CT和电阻 RSET来设定, RSET已知为10 k。开关频率 fs要设定为100KHZ,电容即由下式决定: 1.25TSEf所以 CT为4.6nF .12. 电流误差放大器的补偿(1)计算电感电流下降时在检测电阻两端所造成的压降,再除以开关频率:0.854oSrssVRLf此电压必须等于Vs的峰峰值,即定时电容器上的电压5.2V,误差放大器的增益为:。5.20846.92caSrsGV(2)反馈电阻,设R

    9、ci=Rmo=0.8 k,R cz=GcaRci=5 k(3)电流环穿越频率: 15.outSczci iVf KHz(4)选Ccz,选择45相位范围,在环路穿越频率处设置零点。 2.02CZciCZnFfR(5)选择Ccp,集电必须在 fs/2上, 13CPSCZpf13. 电压误差放大器的补偿THD为5,选3%的3次谐波交流输入作为规范值。1.5%分配做Vff输入,0.75%到输出纹波电压,或1.5%到Vvac。留下0.75%分配到各种非线性器件。(1)输出纹波电压:输出纹波电压由下式决定,式中fr是2次谐波的频率: 0() 2.1762inpk acOPVVC(2)放大器增益的设置:Vo

    10、pk必须减少到电压误差放大器输出所允许的纹波电压,这就是要设置误差放大器在2次谐波频率点上的增益,公式如下: ()%0.28vaovOpkRileG(3)反馈网络的数值:取 Rvi为511 k 1.2vfrviaCuFf(4)设置分压电阻: 0virefdoRVK(5)极点频率升压级增益为: incobstveaPXGV在放大器的响应的极点上,误差放大器增益由下式给出:cfvaiXGR总得电压环增益为: incofveaviPV为求出截止频率,设Gv=1,求解 fvi, Xco安排在1/ (2fCo),X cf安排在1/ (2fCf) ,方程变为: 2 27.84()inviveaovovff HzRC,取100K。150fvifK14. 前馈电压滤波电容这些电容确定了交流输入电流上Vff分配的3次谐波失真,并确定所需衰减的总量。整流后的电网电压2次谐波含量是66.2%。THD是允许的总谐波失真百分比。 %0.236.fTHDG用两个等式连解极点,求出极点频率,fr是2次谐波的纹波频率。 15.pfrf z选择 Cff1和 Cff2:, 取0.1uF712.480fpfR取1.3uF6231.5fpf15. 仿真及波形分析saber仿真图输入电压及电流波形电感电流及全波整流电压波形输出电压波形输入电流波形及频谱分析

    展开阅读全文
    提示  道客多多所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    关于本文
    本文标题:基于UC3854的BOOST电路PFC变换器的设计.doc
    链接地址:https://www.docduoduo.com/p-2920650.html
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

    道客多多用户QQ群:832276834  微博官方号:道客多多官方   知乎号:道客多多

    Copyright© 2025 道客多多 docduoduo.com 网站版权所有世界地图

    经营许可证编号:粤ICP备2021046453号    营业执照商标

    1.png 2.png 3.png 4.png 5.png 6.png 7.png 8.png 9.png 10.png



    收起
    展开