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電源適配器功率因數(shù)校正電路的開關(guān)管驅(qū)動方案

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電源適配器功率因數(shù)校正電路的開關(guān)管驅(qū)動方案

     開關(guān)電源適配器PFC(PowerFactorCorrection)即功率因數(shù)校正,通過調(diào)理使電網(wǎng)電壓和輸入電流同相位并減小高次諧波,有利于降低用電設(shè)備對電網(wǎng)的影響并提高電網(wǎng)利用率,已經(jīng)成為很多電網(wǎng)輸入應(yīng)用場合的基本要求。


     常用的有橋PFC為boostPFC電路,如圖1所示,在整流橋之后使用一個boost電路完成功率因素校正和輸出電壓穩(wěn)定的功能。選用boost電路的一個重要原因就是boost電路具有驅(qū)動簡單的特點。對于這種有橋boostPFC電路可以采用TI的低邊驅(qū)動芯片,如UCC27524,UCC27517等。這種驅(qū)動芯片相對于分立器件方案,具有驅(qū)動電流大,驅(qū)動速度快,尺寸更小,可靠性更高的特點,目前廣泛應(yīng)用于各種通信電源模塊,家用空調(diào)等場合。

      隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,人們對功率變換器效率的要求也越來越高。無橋PFC電路也越來越多被采用。常規(guī)無橋boostPFC電路如圖2所示,在正半周期時,Q1作為高頻開關(guān),Q2作為低頻開關(guān)。但是此電路的共模EMI性能較差,并沒有被廣泛采用。電路通過演變產(chǎn)生dualboost無橋PFC(圖3)和雙向開關(guān)型無橋PFC(圖4)。對于dualboostPFC電路,低頻續(xù)流回路為肖特基二極管D3和D4,對于雙向開關(guān)型無橋PFC,正半周期D1,D4導(dǎo)通,負半周期D2,D3導(dǎo)通,大大降低了共模EMI干擾。
      由圖可見,常規(guī)無橋boostPFC和改進型的dualboostPFC驅(qū)動較為簡單,可以使用低邊驅(qū)動芯片如UCC27524。對于雙向開關(guān)型無橋PFC,驅(qū)動較為復(fù)雜,開關(guān)管Q1,Q2是共源極接法,因此可以使用TI隔離驅(qū)動芯片UCC5310/UCC5320同時驅(qū)動兩顆開關(guān)管,也可以使用兩路隔離驅(qū)動芯片UCC21520分別驅(qū)動兩顆開關(guān)管。

      也是由常規(guī)無橋PFC演變來的,我們稱之為圖騰柱式無橋PFC,相對于改進型dual-boost和雙向開關(guān)無橋PFC,省去了兩顆二極管,節(jié)省了成本。其中二極管D1,D2走低頻信號,兩個開關(guān)管Q1,Q2為高頻管,開關(guān)管體二極管的反向恢復(fù)特性會影響整機效率,因此該電路被更多應(yīng)用于DCM和CRM模式,或者使用GaN開關(guān)管實現(xiàn)的CCM模式電路。
      開關(guān)管的驅(qū)動方案可以考慮使用TI高壓半橋驅(qū)動芯片如UCC27712,或者使用TI隔離驅(qū)動芯片如UCC21520(UCC21520自舉供電電路可以參考datasheet里的典型原理圖)。

      TI擁有豐富的MOSFET,IGBT驅(qū)動芯片,包括低邊驅(qū)動,半橋驅(qū)動,隔離驅(qū)動等等,在PFC電路中被廣泛應(yīng)用。

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| 發(fā)布時間:2018.08.08    來源:電源適配器廠家
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