單級功率因數校正

1、單級功率因數校正（單級功率因數校正（PFC)PFC)變壓器的設計變壓器的設計摘要：摘要：介紹了一種單級功率因數校正（PFC）變換器，重點討論了變換器的主要設計。1引言引言為了減少對交流電網的諧波污染，國際上推出了一些限制電流諧波的標準，如IEC100032，它要求開關電源必須采取措施降低電流諧波含量。為了使輸入電流諧波滿足要求，必須加入功率因數校正（PFC）。目前應用得最廣泛的是PFC級＋DCDC級的兩級方案，它們有各自的開關器件和控制

2、電路。這種方案能夠獲得很好的性能，但它的缺點是電路復雜，成本高。在單級功率因數校正變換器[1]中，PFC級和DCDC級共用一個開關管和一套控制電路，在獲得穩(wěn)定輸出的同時實現功率因數校正。這種方案具有電路簡單、成本低的優(yōu)點，適用于小功率場合。本文介紹了一種單級PFC變換器的基本原理及其設計過程。2單級單級PFCPFC變換器變換器單級PFC變換器的原理圖如圖1所示，是一種基于脈寬調制（PWM）的變換器。變換器的PFC級采用Boost電感電路

3、，而DCDC級采用雙管單端正激電路結構。PWM集成芯片采用了UC3842，是一種電流型控制的專用芯片，具有電壓調整率高、外圍元器件少、工作頻率高、啟動電流小的特點。其輸出驅動信號通過隔直電容，連接在驅動變壓器原邊。驅動變壓器采用副邊雙繞組結構，得到兩路同相隔離的驅動信號，從而實現了DCDC級的雙管驅動。變換器的過流保護由電阻R9檢測到開關管的過流信號，封鎖UC3842的輸出信號，實現過流保護。電壓負反饋控制由電阻R12和R13獲得輸出電

4、壓信號。變換器的工作原理簡述如下：當變換器接通電源時，輸入交流電壓整流后的直流電壓經電阻R17降壓后，給UC3842提供啟動電壓。進入正常工作后，二次繞組N3提供UC3842的工作電壓（12V）；繞組N2的高頻電壓經整流濾波，由TL431獲得偏差信號，經光耦隔離后反饋到UC3842，去控制開關管的導通與截止，實現穩(wěn)壓的目的。在一個開關周期Ts內，控制Boost電感工作在不連續(xù)導電模式（DCM）下，使得輸入電流波形自然跟隨輸入電壓波形，從

5、而實現了功率因數校正。3變換器的設計變換器的設計3.13.1EMIEMI濾波器濾波器的設計的設計式中：Udmax為漏源極的最大電壓；D為占空比。開關器件的電流按高頻變壓器一次繞組的最大電流來確定。本文中，由于采用雙管電路結構，每個開關管所承受的電壓為UCEO的一半，故選用耐壓500V、電流8A的IRF840。變換器中PFC級的二極管選用了超快速恢復二極管，而DCDC級整流輸出端選用肖特基整流二極管，以減小二極管的壓降。3.3變換器電感的