一種高功率因數(shù)電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
這里選用CCM模式PFC控制器UCC28019實(shí)現(xiàn)最終的功率因數(shù)校正。該器件采用軟啟動(dòng)機(jī)制，動(dòng)態(tài)響應(yīng)良好，結(jié)合外圍電路可實(shí)現(xiàn)輸入欠壓保護(hù)，開(kāi)環(huán)保護(hù)，輸出過(guò)壓保護(hù)，軟過(guò)流控制(SOC)和峰值電流限制等功能。系統(tǒng)輸出電壓由該器件VSENSE引腳所接分壓電阻與其內(nèi)部+5 V的基準(zhǔn)決定。由公式
可得，通過(guò)調(diào)節(jié)分壓電阻的比率實(shí)現(xiàn)輸出電壓的數(shù)字可調(diào)。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/181250.htm3 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)采用MSP430F449為控制和運(yùn)算核心，通過(guò)等精度測(cè)相法測(cè)量出系統(tǒng)的功率因數(shù)。功率因數(shù)校正則以UCC28019為核心，利用硬件電路形成閉環(huán)反饋電路，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)輸出電壓、電流。單片機(jī)提供過(guò)流保護(hù)來(lái)控制繼電器以及采樣和顯示電壓電流。利用鍵盤(pán)選擇各種功能。LCD實(shí)時(shí)顯示各操作數(shù)據(jù)，人機(jī)界面友好。圖1為系統(tǒng)整體框圖。
4 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
4．1 功率因數(shù)測(cè)量電路
變壓器副邊處通過(guò)電流互感器和電壓互感器取樣交流信號(hào)，然后經(jīng)雙路比較器LM393整形后利用等精度法測(cè)量相位差，得到系統(tǒng)功率因數(shù)。LM393的整形電路如圖2所示。
4．2 輸出電流與電壓采樣電路
在電路負(fù)載輸出端加一精密大功率電阻，利用I／V轉(zhuǎn)換即可得到輸出電流。輸出電壓的測(cè)量則通過(guò)分壓其轉(zhuǎn)換為MSP430內(nèi)部A／D轉(zhuǎn)換器可識(shí)別的電壓，再進(jìn)行采樣。
4．3 功率因數(shù)校正電路
功率因數(shù)校正電路以UCC28019為核心，通過(guò)一系列外圍元件取值使功率因數(shù)校正到98％以上。圖3為采用UCC28019設(shè)計(jì)的功率因數(shù)校正電路。
4．4 過(guò)流保護(hù)電路
通過(guò)單片機(jī)實(shí)時(shí)采樣輸出電流。當(dāng)電流過(guò)大時(shí)單片機(jī)控制繼電器模塊使其斷開(kāi)，系統(tǒng)斷電；當(dāng)故障排除后測(cè)得電流值小于預(yù)定值時(shí)單片機(jī)再次發(fā)指令使繼電器閉合，電路重新正常工作。
評(píng)論