高功率因素电源的两套设计方案

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　　高功率因素电源的两套设计方案：设计采用相位差测量法，即分别对变压器副边检测的电压、电流信号先经比较器整形，然后通过计算得到电压电流的相位差，再进行余弦运算，即可得到系统的功率因数。负载端输出电压、电流经采样得到系统视在功率。根据P=S×cosQ=S2-P2(Q表示无功功率)计算电源的有功功率、无功功率等参数。易于操作，而且通过等精度法测相，可达到很高精度，从而能很好满足系统要求。
　　系统采用有源功率因数校正，可改善电源输入功率因数，减小输入电流谐波。其主要实现方式有2 种：(1)两级PFC技术，即在整流滤波和DC／DC功率级之间加入有源PFC电路为前置级，用于提高功率因数和实现DC／DC级输入的预稳，该技术一般用于较大功率输出场合；(2)单级PFC技术，即将PFC级与DC／DC级中的元件共用，实现统一控制，通常共用器件为MOSFET。该方式设计与优化尤为重要，适用于小功率应用。
　　有源功率因数校正的控制方式又可根据电感电流是否连续分为平均电流型控制、CCM／DCM边界控制和电流箝位控制模式。其中CCM／DCM边界控制 Boost PFC是一种滞后控制技术，其上限为正弦基准电流，由输出检测信号经误差放大后与输入全波电压检测信号相乘得到，下限为零。具体工作过程为：检测电感电流并与正弦电流基准信号相比较，当电感电流达到该基准时，关断开关：当电感电流为零则再次导通，使电感电流为临界电流工作状态。即CCM／DCM边界，可消除二极管的反向恢复损耗，大大减小主开关的非零电压导通损耗。该技术优点是控制简单，使用专用器件的外围元件数量少。运用Boost电路的PFC，在 CCM模式下输入电流畸变小且易于滤波，开关管的电流应力也小，可以处理较大的功率并保持较高的效率。
　　选用CCM模式PFC控制器UCC28019实现最终的功率因数校正。器件采用软启动机制，动态响应良好，结合外围电路可实现输入欠压保护，开环保护，输出过压保护，软过流控制(SOC)和峰值电流限制等功能。系统输出电压由该器件VSENSE引脚所接分压电阻与其内部+5 V的基准决定。
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