TOPSwitch在PFC中的应用

摘要：介绍TOPSwitch在PFC中的应用，讨论PFC应用TOPSwitch的优点，给出设计思路、基本电路和元器件参数。

关键词：PWMPFC预补偿

PFC Using TOPSwitch

Abstract： In this paper, the use of TOPSwitch in PFC is introduced, the better characters of TOP贴片电感Switch used in PFC is discussed, the design idea and the parameters of appliance in the base circuitry are given.

Keywords： PWM PFC Precompensation

1引言

　　功率因数校正（PFC）技术能够实现各种电源装置电网侧电流正弦化，使电网资源得到充分利用，基本上消除负载对电网、负载对负载之间的高次谐波污染，净化电网。单相PFC已进入实用阶段，实现方式多种多样，较为常见的有用UC3854为控制IC设计的3kW以下的PFC电路，但该电路较为复杂，外围元件多，特别是小功率的应用，如150W，该电路就显得复杂，成本高。本文介绍了用TOPSwitch设计的功率150W以下简捷的PFC电路设计。

2TOPSwitch在PFC中应用的设计原理

　　TOPSwitch为三端脉宽调制（PWM）开关，实现相同的功能，TOPSwitch外围元件最少。并且TOPSwitch具有开关电源所有必须的功能，内含功率MOSFET，PWM控制器，内起动电路，环路补偿和热关断电路。所以它能使电源电路得以进一步简化，缩短设计时间，此为TOPSwitch设计的最大优点，并且TOPSwitch设计电源电路保证高的电源效率。

　　图1为一个简单的应用TOPSwitch设计的升压型PFC电路，TOPSwitch工作频率为100kHz，远高于电网频率，通过电源滤波器在电网侧可以实现正弦输入电流波形，并且与输入电压的波形同相。这个电路在提升电感上产生的波形示意图如图2所示。虚线为经过电源滤波器在电网侧出现的电流波形。该波形就是开关管工作在电流断续状态下产生的。在提升电感、TOPSwitch和提升二极管上的电流IL塑封电感、IT、ID如图3所示。在这个电路中IL=IT＋ID，IL的电流波形即为IT和ID电流波形的简单叠加，图4为平滑后的理想波形，图5为实际测试的波形。从图中可以看出，在固定周期的情况下，它的电流与正弦电流相差较大，经过补偿后的输入电流实际测试波形如图6所示。总谐波失真（THD）不超过18％，功率因数（PF）为0.978。

图1应用TOPSwitch设计的升压型PFC电路

图2流过环型电感器提升电感的电流波形示意图

图3IL、IT、ID波形

图4理想波形

图5实测波形

图6经补偿后的实测电流波形

　　TOPSwitch各开关周期的平均值IT(avg)可用公式（1）和（2）计算出来。公式中T为一个工作周期，IPK为TOPSwitch峰值电流，Uin是各个开关周期整流后交流输入电压瞬时值，fS是开关频率，LP是自感系数。

IT=IPK(T/2)(1)

　　第N个开关周期二极管上电流平均值ID（avg）用公式（3）求出，UO为直流输出电压，

　　这两个平均电流之和为电感电流平均值IL（avg）。交流输入瞬时电压，要求一个平均电流值与其对应。这个平均电流值将被作为100kHz开关电流波形的平均值来校正，与其相应的，可采用随输入电压瞬时值调占空比D的方式，即预补偿。工作周期T可用公式（5）进行计算。

3预补偿原理

　　对MOSFET用恒频恒占空比控制方式的缺点，如图7所示，在一个开关周期内IL平均值不随整流后电压瞬时值线性变化，即：输入电压瞬时值上升后，平均值上升更快。这样经过电源滤波后，产生如图4所示的非正弦波形，为了使电流波形进一步正弦化，可以采用预大功率电感补偿的方式，即采用恒频非恒占空比的控制方式。

单总线技术在航空相机温控系统中的应用摘要：航空成像设备通常需要对温度敏感区进行分区控制。以往的温度传感器多采用热敏电阻，它易损坏，长时间使用后需重新标定，狭小空间下的多传感器布线非常复杂，保证模拟信号远距离测量的精度在技术实现上也比较困

基于ADE7755的带CAN总线的工业用电度表设计方案 随着计算机网络技术、专用集成芯片技术和现场总线技术的不断发展，对工业用电度表的计量精度和电量数据传输实时性的要求在不断提高。我国目前电力机车上装备的电度表基本上都是传统的机械式电度表，虽然机械式电度

一种电平移位电路设计电平移位电路将低压控制信号转换为高压控制信号，实现低压逻辑对高压功率输出级的控制，属于高压器件的控制技术领域，在电机驱动、PDP显示、OLED显示等方面得到了广泛的应用。在高压器件的控制技术领域，可将

 1/3    1 2 3 下一页 尾页