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控制电路工作原理及设计

发布时间:2013/6/4 20:59:21 访问次数:793

    UC3855A/UC3855B和UC3854A/UC3854B都是平均电G4A-1A-PE DC12V流型高功率因数预调节器,虽然UC3855A/UC3855B采用了先进的ZVT技术,但是二者在PFC控制电路部分是相同的,因此一些参数的设计也是相同的,见表12-3。
    (1)振荡器。振荡器内置的电流源能够提供灌电流和拉电流。只需外接定时电容CT就可以对振荡频率进行设置。定时电容充电和放电电流的标称值分别为500UA和8mA。由前可知,ZVT转换脉冲宽度的最大值由振荡器放电时间的长度决定,而振荡器放电时间的长度大约占整个开关周期的6%。CT可按式(12-4)进行估算。

          
    (2) ZVT控制电路。ZVT比较器的阈值为2.5V。当ZVS引脚上的主开关管漏极电压检测信号超过该阈值时,ZVT辅助开关管的驱动信号变为高电平,辅助开关管导通。随着主开关管漏极电压检测信号的下降,ZVS引脚上的电压被下拉歪低电平,此时ZVT辅助开关管栅极驱动信号被中止,辅助开关管关断,主开关管在零电压状态下导通。ZVS检测电路简图如图12-9所示。电阻尺.2是上拉电阻,C6是滤波电容,ZVS引脚上的电压最高可上拉至7.5V。为了在最大占空比条件下,ZVS引脚上的电压能达到2.5V,RC时间常数应尽可能小。谐振电容减缓了主开关管漏极电压的变化率du/dt,降低了ZVS电路对速度的要求。ZVS引脚电压的最大值应限制在Uref,否则可能造成ZVS电路被锁定而无法正常工作。
    另外,也可通过一个简单的电阻分压器对主开关管的漏极电压进行检测,但需要对检测信号进行滤波和钳位,以避免噪声信号注入ZVS引脚。
    (3)栅极驱动。主开关管栅极驱动电路能够提供1.5A的峰值驱动电流,辅助开关管栅极驱动电路则能够提够0.75A的峰值驱动电流。考虑到ZVT电路的作用,对主开关管栅极驱动电路阻抗的要求可以放宽。由于主开关管在漏极电压为零时开通,因可以不考虑密勒电容效应的影响。而在主开关管关断时,在谐振电容的作用下,漏极电压变化率du/dt被缓减。另外,与主开关管相比,辅助开关管要小得多,因此其栅极驱动电路的驱动能力相应也要小许多。
    (4)柔法器/电阻分压器。UC3855NUC3855B中的乘法器与UC3854A/UC3854B中的乘法器完全相同,具有输入电压前馈功能,使环路增益不受输入电压的影响。在乘法器中需要确定的参数有三个,分别是UVRMS、/IAC和RIMO。

    UC3855A/UC3855B和UC3854A/UC3854B都是平均电G4A-1A-PE DC12V流型高功率因数预调节器,虽然UC3855A/UC3855B采用了先进的ZVT技术,但是二者在PFC控制电路部分是相同的,因此一些参数的设计也是相同的,见表12-3。
    (1)振荡器。振荡器内置的电流源能够提供灌电流和拉电流。只需外接定时电容CT就可以对振荡频率进行设置。定时电容充电和放电电流的标称值分别为500UA和8mA。由前可知,ZVT转换脉冲宽度的最大值由振荡器放电时间的长度决定,而振荡器放电时间的长度大约占整个开关周期的6%。CT可按式(12-4)进行估算。

          
    (2) ZVT控制电路。ZVT比较器的阈值为2.5V。当ZVS引脚上的主开关管漏极电压检测信号超过该阈值时,ZVT辅助开关管的驱动信号变为高电平,辅助开关管导通。随着主开关管漏极电压检测信号的下降,ZVS引脚上的电压被下拉歪低电平,此时ZVT辅助开关管栅极驱动信号被中止,辅助开关管关断,主开关管在零电压状态下导通。ZVS检测电路简图如图12-9所示。电阻尺.2是上拉电阻,C6是滤波电容,ZVS引脚上的电压最高可上拉至7.5V。为了在最大占空比条件下,ZVS引脚上的电压能达到2.5V,RC时间常数应尽可能小。谐振电容减缓了主开关管漏极电压的变化率du/dt,降低了ZVS电路对速度的要求。ZVS引脚电压的最大值应限制在Uref,否则可能造成ZVS电路被锁定而无法正常工作。
    另外,也可通过一个简单的电阻分压器对主开关管的漏极电压进行检测,但需要对检测信号进行滤波和钳位,以避免噪声信号注入ZVS引脚。
    (3)栅极驱动。主开关管栅极驱动电路能够提供1.5A的峰值驱动电流,辅助开关管栅极驱动电路则能够提够0.75A的峰值驱动电流。考虑到ZVT电路的作用,对主开关管栅极驱动电路阻抗的要求可以放宽。由于主开关管在漏极电压为零时开通,因可以不考虑密勒电容效应的影响。而在主开关管关断时,在谐振电容的作用下,漏极电压变化率du/dt被缓减。另外,与主开关管相比,辅助开关管要小得多,因此其栅极驱动电路的驱动能力相应也要小许多。
    (4)柔法器/电阻分压器。UC3855NUC3855B中的乘法器与UC3854A/UC3854B中的乘法器完全相同,具有输入电压前馈功能,使环路增益不受输入电压的影响。在乘法器中需要确定的参数有三个,分别是UVRMS、/IAC和RIMO。

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