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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(dòng)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(dòng)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(duì)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(chǎng)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(gè)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(gè)重要原因就是boost電路具有驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。對(duì)于這種有橋boostPFC電路可以采用TI的低邊驅(qū)動(dòng)芯片,如UCC27524,UCC27517等。這種驅(qū)動(dòng)芯片相對(duì)于分立器件方案,具有驅(qū)動(dòng)電流大,驅(qū)動(dòng)速度快,尺寸更小,可靠性更高的特點(diǎn),目前廣泛應(yīng)用于各種通信電源模塊,家用空調(diào)等場(chǎng)合。

      隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)功率變換器效率的要求也越來越高。無(wú)橋PFC電路也越來越多被采用。常規(guī)無(wú)橋boostPFC電路如圖2所示,在正半周期時(shí),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(wú)橋PFC(圖3)和雙向開關(guān)型無(wú)橋PFC(圖4)。對(duì)于dualboostPFC電路,低頻續(xù)流回路為肖特基二極管D3和D4,對(duì)于雙向開關(guān)型無(wú)橋PFC,正半周期D1,D4導(dǎo)通,負(fù)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(wú)橋boostPFC和改進(jìn)型的dualboostPFC驅(qū)動(dòng)較為簡(jiǎn)單,可以使用低邊驅(qū)動(dòng)芯片如UCC27524。對(duì)于雙向開關(guān)型無(wú)橋PFC,驅(qū)動(dòng)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(dòng)芯片UCC5310/UCC5320同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩顆開關(guān)管,也可以使用兩路隔離驅(qū)動(dòng)芯片UCC21520分別驅(qū)動(dòng)兩顆開關(guān)管。

      也是由常規(guī)無(wú)橋PFC演變來的,我們稱之為圖騰柱式無(wú)橋PFC,相對(duì)于改進(jìn)型dual-boost和雙向開關(guān)無(wú)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(hào),兩個(gè)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(huì)影響整機(jī)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(shí)現(xiàn)的CCM模式電路。
      開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)方案可以考慮使用TI高壓半橋驅(qū)動(dòng)芯片如UCC27712,或者使用TI隔離驅(qū)動(dòng)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(dòng)芯片,包括低邊驅(qū)動(dòng),半橋驅(qū)動(dòng),隔離驅(qū)動(dòng)等等,在PFC電路中被廣泛應(yīng)用。

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| 發(fā)布時(shí)間:2018.08.08    來源:電源適配器廠家
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