一種高功率因數(shù)反激AC/DC變換器
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,電容
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中無(wú)能量變化。等效電路如圖6(b)所示。
模態(tài)3
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在
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時(shí)刻,電流
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和輸入電流之差給電容
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放電并反相充電,
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的電壓
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逐漸下降。當(dāng)變壓器副邊整流二極管
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導(dǎo)通,即
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時(shí)刻,此模態(tài)結(jié)束。
模態(tài)4
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在
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時(shí)刻,
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導(dǎo)通,等效電路如圖6(d)所示,變壓器向負(fù)載傳送能量,電流
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逐漸下降。同時(shí),電感
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繼續(xù)向大電容
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轉(zhuǎn)移能量。當(dāng)電流下降到零,此模態(tài)結(jié)束。
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圖6各模態(tài)等效電路
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圖7 TDA16846啟動(dòng)電路
模態(tài)5
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在
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時(shí)刻,
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下降到零,
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自然關(guān)斷,變壓器原邊繞組電壓為零,電容
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的電壓
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加到二極管
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上,使二極管承受反壓關(guān)斷。等效電路如圖6(e)所示,輸入電感電流
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通過(guò)變壓器原變電感給電容
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充電。該模態(tài)結(jié)束在
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時(shí)刻,接下來(lái)下一個(gè)模態(tài)開(kāi)始。
三.驅(qū)動(dòng)電路
本文在設(shè)計(jì)時(shí)采用德國(guó)西門子公司的TDA16846芯片來(lái)驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管。該芯片復(fù)合了PWM和PFC的功能,支持電荷泵電路,具有高效、簡(jiǎn)易、可靠的特性[4]。該芯片有自由振蕩和固定頻率兩種方式,本文采用固定頻率方式來(lái)控制開(kāi)關(guān)管。該芯片具有以下特點(diǎn):
1. 無(wú)需專門的啟動(dòng)電路
TDA16846不需要單獨(dú)的啟動(dòng)電路,而是通過(guò)芯片內(nèi)部與2腳相連的二極管來(lái)啟動(dòng)的。其內(nèi)部局部結(jié)構(gòu)如圖7所示(在電路中采用變壓器輔助繞組給TDA16846供電)。下面分析該芯片的啟動(dòng)過(guò)程。當(dāng)接通電源時(shí),由于開(kāi)關(guān)不動(dòng)作,變壓器的輔助繞組不能給芯片提供能量,芯片不能工作。而母線電壓
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通過(guò)
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、芯片2腳及其內(nèi)部二極管
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給電容
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充電。當(dāng)電容
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上的電壓達(dá)到芯片的啟動(dòng)電壓時(shí),芯片啟動(dòng),電路開(kāi)始工作。芯片再由變壓器的輔助繞組通過(guò)
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來(lái)供電。從上面的分析可以看出TDA16846不需要附加復(fù)雜啟動(dòng)電路就可以啟動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
2. 原邊電流模擬和電流限制功能
TDA16846可以通過(guò)2腳外接的電阻和電容來(lái)檢測(cè)并限制開(kāi)關(guān)管的電流。由于開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)母線電壓通過(guò)
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給
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充電,開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)芯片2腳電壓
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被限制在1.5V,所以
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充電時(shí)間和開(kāi)關(guān)導(dǎo)通的時(shí)間基本一致,可以設(shè)電容
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充電時(shí)間為
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。電容
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的充電電流可以近似表示為:
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(
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相對(duì)于
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可以忽略)。則充電后的
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為:
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(1)
電感
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也可以認(rèn)為在開(kāi)關(guān)導(dǎo)通期間,電流值為:
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(2)
由式(1)和式(2)可以得到:
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(3)
式(3)可以計(jì)算出開(kāi)關(guān)管中可以流過(guò)的最大電流??刂齐妷?0的最大值是
評(píng)論