基于L6561高功率因数反激变换器的设计方程
引言
使用L6561芯片的反激变换器的三种不同电路可以认为是一样的。如图1所示。电路1a和1b是基本的反激变换器。前者临界电流连续工作模式(TM即处于电感电流连续和断续的边界上)运行频率与输入电压和输出电流有关。后者以固定频率运行,使用同步信号,完全与等效于一般基于标准PWM控制器的反激变换器。图1C是最广泛应用L6561完成PFC功能的电路,工作在临界连续模式,但与一般反激完全不同:输入电容很小,输入电压很接近整流的正弦波。此外,控制环路带宽很窄,以至于对出现在输出的两倍电网频率的纹波不敏感。实际上,该拓扑呈现的高功率因数可以认为是一个额外的优点,但不是因此有吸引力的主要的理由。事实上,尽管PF很容易达到大于09特别是通用电网,要符合有关线电流THD的EMC规范确实是个挑战。然而,在低功率范围(这里不使用EMC规范-指谐波电流)某些应用,受益于高PF反激变换器能提供的优点。这些优点归纳如下:图1a临界模式反激变换器对于给定功率,输入电容小200倍。在整流桥后面,用小尺寸和便宜的薄膜电容代替大的、高成本电解电容。在重载时效率高,最高可达90。临界连续保证MOSFET导通损耗低和或高功率因数减少整流桥损耗。因而,散热器较小。零件数量少。这减少采购麻烦和装配成本。此外L6561独特性能在大量使用时有显著优点:
图1b同步反激
图1c高PF反激
即使在很轻负载时很高的效率:L6561很低的电流消耗减少了启动电阻和自供电源的损耗。基于L6561的高PF反激变换器很容易满足BlueA
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蓝色天使条例。可以使用附加功能:L6561提供过压保护功能,并能够通过ZCD脚实现通断变换器。此外,还有些缺点。固有的高功率因数拓扑限制变换器可以适合的应用(AC-DC适配器,充电器,低功率开关电源,等等),还应当知道:在输出有两倍电网频率纹波,如果要求高功率因数,纹波不可避免。要用很大电容减少纹波。提高闭环速度可在合理低输出纹波和合理高功率因数之间折中。
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瞬态响应差:要提供闭环速度要在合理的瞬态响应和合理高功率因数之间折中。需要很大输出电容量(数千μF,与输出功率有关)。但是,需要便宜的标准电容和廉价高质量元件。实际上,ESR低就可自然达到恰当交流电流能力。此外,在常规反激变换器中,通常也有很大输出电容,这是司空见惯的。
图2L6561内部方框图
如果输出纹波和瞬态要求严格,需要二次后续调节r