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一種模擬PFC線性調(diào)壓電路的制作方法

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一種模擬PFC線性調(diào)壓電路的制作方法與工藝

本實(shí)用新型涉及模擬PFC線性調(diào)壓電路。



背景技術(shù):

隨著電信行業(yè)的飛速發(fā)展以及低碳節(jié)能概念的普及,電信行業(yè)各大運(yùn)營(yíng)商對(duì)通信電源的效率提出了更高的要求。因而針對(duì)PFC+DCDC變換的開(kāi)關(guān)電源中,線性的調(diào)節(jié)PFC(“Power Factor Correction”,意思是“功率因數(shù)校正”)電壓可以提高整個(gè)電源系統(tǒng)的工作效率。

目前業(yè)界的PFC分為數(shù)字PFC和模擬PFC。數(shù)字的PFC可以很容易的實(shí)現(xiàn)PFC的線性調(diào)壓功能,但是數(shù)字PFC的軟件控制算法復(fù)雜,技術(shù)門檻高。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型的目的就是提供一種簡(jiǎn)單可靠的電路,實(shí)現(xiàn)模擬PFC的線性調(diào)壓功能。

本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)其技術(shù)目的所采用的技術(shù)方案是:一種模擬PFC線性調(diào)壓電路,包括基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路和PFC控制芯片,所述的PFC控制芯片產(chǎn)生PFC的電壓反饋信號(hào);還包括電阻R101、電阻R102和電阻R103以及二極管D1;所述的PFC控制芯片產(chǎn)生PFC輸出的電壓反饋信號(hào)通過(guò)電阻R102接地;所述的基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路輸出的基準(zhǔn)電壓端接二極管D1的陽(yáng)極,二極管D1的陰極接電阻R103;電阻R103的另一端與所述的電壓反饋信號(hào)和電阻R102的連接點(diǎn)相連;所述的電壓反饋信號(hào)和電阻R102的連接點(diǎn)接電阻R101的一端,電阻R101的另一端則為線性調(diào)節(jié)的輸出電壓。

本實(shí)用新型中,由于PFC_VENSE=3V,因而I2=PFC_VENSE/R2=3V/R2,根據(jù)基爾霍夫電流電流可知,I 1=I2-I3,又因Vout_PFC=3V+I 1*R1,I2=3V/R2,I3=(VS_PFC-PFC_VENSE)/R3。

最終得出:

Vout_PFC=3V+[(3V/R2)-(VS_PFC-PFC_VENSE)/R3]*R1

PFC的輸出電壓Vout_PFC與基準(zhǔn)電壓VS_PFC為一元一次線性方程的關(guān)系。因而只要線性改變基準(zhǔn)電壓VS_PFC的電壓,即可以線性改變PFC的輸出電壓。

進(jìn)一步的,上述的模擬PFC線性調(diào)壓電路中:所述的PFC控制芯片采用型號(hào)為ICE2PCS01,其6腳的輸出的電壓反饋信號(hào)始終維持在穩(wěn)定的3V。

進(jìn)一步的,上述的模擬PFC線性調(diào)壓電路中:基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路包括PWM信號(hào)產(chǎn)生電路、積分電路、電壓跟隨器U2A和電壓跟隨器U2B;所述的積分電路包括電阻R12、電阻R13、電容C5和電容C4,PWM信號(hào)產(chǎn)生電路輸出的PWM信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻R13后利用電容C4接地,電阻R13與電阻R12相連后再經(jīng)過(guò)電容C5接地后得到一個(gè)平滑的基準(zhǔn),平滑的基準(zhǔn)經(jīng)過(guò)電壓跟隨器U2A和電壓跟隨器U2B后得到一個(gè)有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力的基準(zhǔn)電壓。所述的PWM信號(hào)產(chǎn)生電路為型號(hào)為PIC16F690的單片機(jī),單片機(jī)的第7腳輸出PWM信號(hào)。

以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行較為詳細(xì)的說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的原理電路圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路原理圖。

圖3是圖1的簡(jiǎn)化圖。

圖4是圖1所示的電路調(diào)壓準(zhǔn)與PFC輸出電壓的關(guān)系曲線。

具體實(shí)施方式

本實(shí)施例是一種模擬PFC線性調(diào)壓電路,如圖3所示,該電路包括兩個(gè)部分,分別產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓VS_PFC的基準(zhǔn)電壓VS_PFC產(chǎn)生電路和PFC控制芯片U1。本實(shí)施例中,PFC控制芯片U1采用型號(hào)為ICE2PCS01,其6腳的輸出的電壓反饋PFC_VENSE信號(hào)始終維持在穩(wěn)定的3V。模擬PFC線性調(diào)壓電路主要由電阻R101、電阻R102和電阻R103以及二極管D1組成。

PFC控制芯片U1產(chǎn)生PFC輸出的電壓反饋PFC_VSENSE信號(hào)通過(guò)電阻R102 接地;目前,R102可以由150K的電阻R5與5.6K的電阻R6并聯(lián)組成,形成一個(gè)5.4K的電阻R102。

基準(zhǔn)電壓VS_PFC產(chǎn)生電路輸出的基準(zhǔn)電壓VS_PFC端接二極管D1的陽(yáng)極,二極管D1的陰極接電阻R103;電阻R103的另一端與電壓反饋PFC_VSENSE信號(hào)和電阻R102的連接點(diǎn)相連,電阻R103取2K。

電壓反饋PFC_VSENSE信號(hào)和電阻R102的連接點(diǎn)接電阻R101的一端,電阻R101的另一端則為線性調(diào)節(jié)的輸出電壓Vout_PFC。這里,電阻R101取750K,可以由330K的電阻R1、220K的電阻R2和200K的電阻R3串連而成,如圖1所示。

基準(zhǔn)電壓VS_PFC產(chǎn)生如圖2所示,可以由PWM信號(hào)產(chǎn)生,基準(zhǔn)電壓VS_PFC產(chǎn)生電路包括PWM信號(hào)產(chǎn)生電路、積分電路、電壓跟隨器U2A和電壓跟隨器U2B;

PWM信號(hào)產(chǎn)生電路為型號(hào)為PIC16F690的單片機(jī)U5,單片機(jī)U5的第7腳輸出PWM信號(hào)。

積分電路包括電阻R12、電阻R13、電容C5和電容C4,單片機(jī)U5的第7腳輸出的PWM信號(hào)經(jīng)過(guò)電阻R12、電阻R13、電容C5和電容C4組成的積分電路,經(jīng)過(guò)電阻R13后利用電容C4接地,電阻R13與電阻R12相連后再經(jīng)過(guò)電容C5接地后得到一個(gè)平滑的基準(zhǔn)VS,平滑的基準(zhǔn)VS經(jīng)過(guò)電壓跟隨器U2A和電壓跟隨器U2B后得到一個(gè)有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力的基準(zhǔn)電壓VS_PFC。

本實(shí)施例中,單片機(jī)PIC16F690產(chǎn)生PWM信號(hào),經(jīng)過(guò)積分電路R12、R13、C4、C5后得到一個(gè)平滑的基準(zhǔn)VS,VS經(jīng)過(guò)兩個(gè)電壓跟隨器U2A和U2B后得到一個(gè)有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力的基準(zhǔn)電壓VS_PFC。線性改變PWM的占空比即可線性的改變電壓基準(zhǔn)VS_PFC;如圖2所示。

當(dāng)電壓基準(zhǔn)VS_PFC>3V時(shí),由于二極管D1二極管的單向?qū)ㄌ匦?,二極管D1導(dǎo)通,產(chǎn)生電流I3。線性增大電壓基準(zhǔn)VS_PFC,PFC輸出電壓Vout_PFC線性 減小。

當(dāng)電壓基準(zhǔn)VS_PFC<=3V時(shí),由于二極管D1二極管的單向?qū)ㄌ匦?,D1截止,Vout_PFC為最大輸出電壓。如圖4所示。

D1與R3串聯(lián),D1的作用是限制線性調(diào)節(jié)PFC的最大輸出電壓。如果沒(méi)有D1,VS_PFC<3V時(shí),不斷減小VS_PFC,Vout_PFC會(huì)不斷增大。會(huì)觸發(fā)U1芯片輸出過(guò)壓保護(hù),引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。

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