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此应用利用升压变换器和ir1150s的pfc控制ic连续导通模式功率因数校正电路的设计方法。ir1150是有对pfc变换器控制的ir 公司专利技术：“单周期pfc控制”，给出了完整的设计步骤。 一、功率因数校正简介 1．一般概念 功率因数定义为实际功率与视在功率的比值，实际功率是在一个周期内测得瞬态功率的时间积分，视在功率是在一个完整的周期内，电压的均方根值与电流均方根值的乘积。 功率因数也可为 式中：vrms是线路电压的均方根值；irms线路电流的均方根值；irms1是线路咆流的基波谐波；φ是电压和电流之间的相位差。 在这种情况下，功率因数可以分为失真因子和位移因子 电压和电流波形之间的相位移动量可以由输人感抗和容抗的无功实质来说明。 在一个纯阻抗负载中，电压和电流是同相位的正弦波，实际功率等于视在功率，pf=1。 2.单周期控制技术在pfc中的应用 变换器输出电压vo通过输出分压器按比例减小，送回到误差放大器的输入端vfb，误差放大器用来提供回路补偿，并且产生误差信号或调制电压vm，电路如1所示。 单周期控制
那部分寄生电容，与普通pfc电路相比，无整流桥pfc电路的共模噪声情况更糟。 为了解决emi的噪声问题，介绍一种新的无整流桥pfc 电路来减少emi 噪声的技术，如图14所示。与原来的无整流桥pfc 电路相比，在输出电压到ac端输人线路之间建立的高频通道上，增加了两个电容。 图14 整流桥pfc减少emi噪声 四、实验结果 基于上述的分析，无整流桥pfc电路的one cycle控制既简化了电路，又提高效率。one cycle的控制方法更适合无整流桥的pfc电路。 用ir1150s控制器设计了一个500w、100khz开关频率，通用的线路输入，onecycle控制无整流桥pfc 电路。选用600v、22a的结型mosfet和600v、4a的sic二极管。另外，用同样的元器件设计了一个普通的pfc电路作为比较参照。 输人电压和电流波形如图15所示。输入电压和龟流基本同相位。因此，用onecycle控制的功率因数得到很好的校正。在90v输人电压时，两种pfc电路的效率比较如图16所示。 图15 无桥pfc的输入电压和电流波形 在整个功率范围内，其效率和理论分
在2006 年3 月于美国召开的apec 会议和中国上海召开的picm 会议上，工程师们提出了没有整流桥的pfc 电路技术，而且已经迅速实用化。它采用两只电感，两只功率mosfet，两只快恢复二极管组成pfc 的升压电路，分别工作在各50%的半周期，从而省掉了造成功耗的整流桥，特别在输入电压的低端，即ac 90v 输入时，效率的提升高达1.5 个百分点。由于这种电路的输入和输出没有共地点，因而给输入电压的检测带来麻烦，美国ir公司的采用one sycle 专利技术设计制造的pfc 控制ic ir1150s 正好省掉了对输入电压的检测这个环节，因而ir1150s成为制作无整流桥pfc 的最方便的控制ic，这种工作方式的电路将pfc 的效率又提高了一个多百分点。对该项技术感兴趣的工程师可以留意相关报道。 ti公司最新推出的交互式pfc 技术也给pfc技术带来了重大进步。两相交互式pfc的电路采用两个升压电感，两个功率mosfet，以180°的相位差交替工作。输出同样的功率时，平 均输入电流只有一半，因而降低了输入emi 滤波器的功耗，降低了emi 的强度，从而提高了效率，简化了大功率pfc 处理
漏极和地之间的共模噪音，以及地与输出端之间的共模噪音。在这种情况下，共模噪音比常规pfc电路的共模噪音更加严重。为了解决这个问题，可以在不使用桥式整流的电路中增加两只电容器，在输入交流电网与输出电压的地之间形成一个高频通路。 occ方案的测试 根据上面的分析，在不使用桥式整流的pfc电路中采用occ方法进行控制，可以将电路简化，同时提高效率。本文使用一个500w、开关频率为100khz输入的电网电压为通用的pfc电路，来测试不使用桥式整流occ设计的性能。这个电路使用国际整流器公司的ir1150s集成occ控制器，该器件具备完善的保护功能。ir1150s的开关频率可以编程，有电压过载保护、软启动、逐周电流限流和欠压保护等功能。它采用8引脚soic封装，保留了不使用桥式整流的pfc电路节省空间的优点，同时又实现了occ控制。在样机中使用了600v、22a、具有超级半导体结的mosfet晶体管和600v、4a的sic二极管，为了进行比较，还用相同的器件做了一个常规的pfc电路。 对不使用桥式整流的蔖fc电路的输入电压波形和输入电流波形进行了测量，结果表明，输入电流和输入电压的波形彼此之
入电流非常大，这样就会造成整流桥的损耗比较大。此时，如果省去整流桥的话，效率的提升非常明显。这种pfc电路采用两只电感、两只功率mosfet、两只快恢复二极管组成，分别工作在各50%的半周期。 但是，这种pfc的emi较难处理，同时需要单独设置电流检测变压器，输入和输出没有共地点，因而给输入电压的检测带来麻烦。但是一些公司推出的单周期控制(occ)技术的pfc控制芯片，正好省掉了对输入电压的检测这个环节，因而成为制作无整流桥pfc的最方便的控制ic，比如英飞凌的 ice2pcs01、ir的ir1150s等。 多途径提高效率，功率转换技巧升级 在ac/dc功率转换方面，效率及emi的问题将继续成为焦点。全球各国政府都正在督促电源生产商开发新的解决方案以提升效率。这些法规的实施内容越来越严格。“飞兆半导体新推的fsfr系列是多功能控制器的产品组合，并把高压mosfet整合在同一封装中。”飞兆半导体公司技术及应用支持中心亚太区副总裁王瑞兴表示，“这些器件可以被配置在llc谐振转换器、不对称半桥、不对称反激式转换器或有源钳位反激式转换器中。所有这些拓扑都可以通过零电压转换来获得更高的效率及
入电流非常大，这样就会造成整流桥的损耗比较大。此时，如果省去整流桥的话，效率的提升非常明显。这种pfc电路采用两只电感、两只功率mosfet、两只快恢复二极管组成，分别工作在各50%的半周期。 但是，这种pfc的emi较难处理，同时需要单独设置电流检测变压器，输入和输出没有共地点，因而给输入电压的检测带来麻烦。但是一些公司推出的单周期控制(occ)技术的pfc控制芯片，正好省掉了对输入电压的检测这个环节，因而成为制作无整流桥pfc的最方便的控制ic，比如英飞凌的ice2pcs01、ir的ir1150s等。 多途径提高效率，功率转换技巧升级 在ac/dc功率转换方面，效率及emi的问题将继续成为焦点。全球各国政府都正在督促电源生产商开发新的解决方案以提升效率。这些法规的实施内容越来越严格。“飞兆半导体新推的fsfr系列是多功能控制器的产品组合，并把高压mosfet整合在同一封装中。”飞兆半导体公司技术及应用支持中心亚太区副总裁王瑞兴表示，“这些器件可以被配置在llc谐振转换器、不对称半桥、不对称反激式转换器或有源钳位反激式转换器中。所有这些拓扑都可以通过零电压转换来获得更高的效率
和中国上海召开的picm会议上,工程师们提出了没有整流桥的pfc 电路技术,而且已经迅速实用化.它采用两只电感,两只功率mosfet,两只快恢复二极管组成pfc的升压电路,分别工作在各50%的半周期,从而省掉了造成功耗的整流桥,特别在输人电压的低端,即ac 90v输入时,效率的提升高达1.5个百分点.由于这种电路的输人和输出没有共地点,因而给输人电压的检测带来麻烦,美国ir公司的采用one sycle专利技术设计制造的pfc 控制ic ir 1150s 正好省掉、了对输人电压的检测这个环节,因而ir1150s成为制作无整流桥pfc的最方便的控制ic,这种工作方式的电路将pfc的效率又提高了一个多百分点.对该项技术感兴趣的工程师可以留意相关报道. ti公司最新推出的交互式pfc技术也给pfc技术带来了重大进步.两相交互式pfc的电路采用两个升压电感,两个功率mosfet,以180°的相位差交替工作.输出同样的功率时,平均输入电流只有一半,因而降低了输人emi滤波器的功耗,降低了emi的强度,从而提高了效率,简化了大功率pfc处理emi的难度.采用交互式pfc电路,其emi的强度仅相当于单路一半功
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