采用UC3854的有源功率因數(shù)校正電路工作原理與應(yīng)用
從圖3所示的UC3854工作框圖中可以看到,它有一個乘法器和除法器,它的輸出為,而C為前饋電壓VS的平方,之所以要除C是為了保證在高功率因數(shù)的條件下,使APFC的輸入功率Pi不隨輸入電壓Vin的變化而變化。 工作原理分析、推導(dǎo)如下:
乘法器的輸出為
式中:Km表示乘法器的增益因子。
Kin表示輸入脈動電壓縮小的比例因子。
電流控制環(huán)按照Vin和電流檢測電阻Ro(參見圖2)建立了Iin。
Ki表示Vin的衰減倍數(shù)
將式(3)代入式(4)后有
如果PF=1 效率η=1有
由(6)可知:當(dāng)Ve固定時,Pi、Po將隨V2in的變化而變化。而如果利用除法器,將Vin除以一個
可見在保證提高功率因數(shù)的前提下,Ve恒定情況下,Pi、Po不隨Vin的變化而變化。即通過輸入電壓前饋技術(shù)和乘法器、除法器后,可以使控制電路的環(huán)路增益不受輸入電壓Vin變化的影響,容易實現(xiàn)全輸入電壓范圍內(nèi)的正常工作,并可使整個電路具有良好的動態(tài)響應(yīng)和負(fù)載調(diào)整特性。
在實際應(yīng)用中需要加以注意:前饋電壓中任何100 Hz紋波進(jìn)入乘法器都會和電壓誤差放大器中的紋波疊加在一起,不但會增加波形失真,而且還會影響功率因數(shù)的提高。
前饋電路中前饋電容Cf(圖2、圖4中的Cf)的取值大小也會影響功率因數(shù)。如果Cf太小,則功率因數(shù)會降低,而Cf過大,前饋延遲又較大。當(dāng)電網(wǎng)電壓變化劇烈時,會造成輸出電壓的過沖或欠沖,所以Cf 的取值應(yīng)折中考慮。
(3)UC3854的典型應(yīng)用電路原理圖如圖4所示。
五.小結(jié)
通過以上的討論可以看出,由在APFC控制過程中,UC3854引入了前饋和乘法器、除法器,并且工作于平均電流的電流連續(xù)(CCM)工作方式,性能較優(yōu),使用效果較好,在實用中得到了廣泛應(yīng)用。
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