基于UC3854功率校正电路设计

1、本科毕业生论文答辩信息科学与工程学院 指导老师： 报告人： 班级： 基于基于UC3854的功率因数校正电路设计与实现的功率因数校正电路设计与实现 1. 认真研读UC3854的数据手册。 2.用 DXP设计出电路设计图纸以及制版图纸。 3.焊接硬件电路并调试硬件电路 。 4.借助设备获得功率因数校正电路的数据并理论分析。项目安排起始时间完成时间工作安排2014.3.3 2014.3.9 提交毕业设计任务书.2014.3.10 2014.3.16 熟悉并且练习掌握DXP工程文件的建立； 2014.3.17 2014.3.23 准备开题报告文档和PPT;认真研读uc3854的数据手册，了解其功能；

2、2014.3.24 2014.4.13 查阅资料设计uc3854功率校正的图纸； 2014.4.14 2014.5.4 用 DXP画出电路设计图纸以及制版图纸。； 2014.5.5 2014.5.18 完成硬件设备的连接，制作电路板； 2014.5.19 2014.5.20 对设计电路进行数据测试并采集数据。 2014.5.21 2014.6.3 撰写、修改论文，参加毕业答辩 已完成的任务 完成了任务书的填写 阅读了关于uc3854的数据手册 设计出了uc3854功率校正电路图的设计 已熟悉dxp软件的使用方法 完成了用 DXP设计出电路设计图纸以及制版图纸。 购买元器件 焊接硬件电路并调试硬

3、件电路 借助设备获得功率因数校正电路的数据并理论分析 撰写、修改论文，参加毕业答辩 UC3854UC3854介绍 概述 各引脚功能 构成 内部结构 性能 设计特点 极限工作条件 功率级应用范围UC3854UC3854介绍-概述 19941994年底UCUC公司推出了UC3854UC3854。 UC3854为电源提供有源功率因素校正，它能按正弦的电网电压来牵制非正弦的电流变化，该器件能最佳的利用供电电流使电网电流失真减到最小，执行所有PFC的功能UC3854UC3854介绍-各引脚功能 UC3854 UC3854各引脚功能引脚1(Gnd)1(Gnd)：所有的电压测量都以GndGnd脚的地电平为参

4、考基准. .引脚2(PKLMT):2(PKLMT):峰值电流限制脚. .引脚3(CA Out):3(CA Out):电流误差放大器输出脚. .引脚4(Isense):4(Isense):电流误差放大器反向输入端引脚5(Mult Out):5(Mult Out):乘法器输出端和电流误差放大器正向输入端. .引脚6(Iac):6(Iac):交流电流输入端. .引脚7(VA Out):7(VA Out):电压放大器输出. .引脚8(Vrms):8(Vrms):电网电压有效值端. .UC3854UC3854介绍-各引脚功能 引脚9(Vref):9(Vref):电压基准输出端. . 引脚10(ENA):

5、10(ENA):使能控制端. . 引脚11(Vsense):11(Vsense):电压放大器的反向输入端. . 引脚12(Rset):12(Rset):振荡器充电电流和乘法器电流限制设置端 引脚13(SS):13(SS):软启动端. . 引脚14(Ct):14(Ct):振荡器电容器设置端. . 引脚15(Vcc):15(Vcc):正极性电源电压. . 引脚16(GT Drv):16(GT Drv):栅极驱动. .UC3854UC3854介绍-主要构成 UC3854UC3854的主要构成电压误差放大器电网预置器（前馈电压）模拟乘法器电流误差放大器三角波振荡器PWMPWM比较器RSRS触发器与MO

6、SFET兼容的栅极驱动器7.5V参考电压欠压比较器过流比较器软启动逻辑UC3854UC3854介绍-内部结构 电压误差放大器UC3854UC3854介绍-内部结构 模拟乘法器UC3854UC3854介绍-内部结构 RS触发器UC3854UC3854介绍-主要性能 UC3854的主要性能为： 适用于Boost型电路 适用于CCM工作模式 平均电流控制 开关频率恒定，最高为200kHz 最大占空比为95%， 单信号输出 输出驱动电压14.5V，输出驱动电流1A 软起动 输入电源欠压保护 输出过载保护功能UC3854UC3854介绍-设计特点 UC3854的设计特点1）控制功率因素达到0.972）限

7、制电网电流失真5%3）适用于全球电网电压（80270AC)80270AC)4）前馈电网电压调节、低噪声、高灵敏度5）平均电流模式控制6）低启动电源电流，精密电压基准7）固定频率脉宽调制(PWM)8）低失调模拟乘法器9) 1A栅极驱动器UC3854UC3854介绍-工作条件 UC3854的极限工作条件1 1）电源电压Vcc:35V2 2）栅极驱动：连续状态下为0.5A,50%占空比下为1.5A3 3）输入电压 : :11V， PKLMT:5V4 4）输入电流 PKLMT和ENA:10mA5 5）功率损耗：1W6 6）贮存温度范围：-65+1507 7）引线温度（焊锡）：+300 8 8）注意：所

8、有的电压值均以地为参考（脚1）；所有的电流都按正极性流入规定端点；ENA输入钳位在约14VUC3854UC3854介绍-功率级的应用范围 升压型PFC功率因素校正器的控制电路，几乎不随变换器的功率大小而变。 一般500W的PFC与一个50W的PFC控制电路基本相同，不同之处仅在功率电路，但控制电路设计步骤基本相同。基于uc3854功率校正设计实例 输入电压：80VAC270VAC 输入频率：45Hz65Hz 输出直流电压：115VDC 输出功率：40W 功率因数：96% 输入电流THD: 5%基于uc3854功率校正设计实例-电感的选择 电感基于uc3854功率校正设计实例-电感的选择电感的选

9、择 电感值决定了，输入端高频纹波电流总量，可按给出的纹波电流值I来选择电感值。 电感值的确定从输入正弦电流的峰值开始，而最大的峰值电流出现在最小电网电压的峰值处： 由上式可知，在此范例中，功率为250W,250W,最小电网电压为80V，此时最大峰值电流为4.42A.基于uc3854功率校正设计实例-电感的选择.电感的选择 电感中的峰- -峰值纹波电流，通常选择在最大峰值电流的20%左右，在此例中, ,最大峰值电流为4.42A, ,故峰- -峰值纹波电流取 I =900mA. . 电感值根据最低输入电压时半个正弦波顶部的峰点的电流来选择，此时 Vin=1.41480=113.12V, fs=10

10、0kHz 根据此处电压和和开关频率的占空比来选择： 由上式可得L=0.89L=0.89mH, ,取整为1 1mH. .基于uc3854功率校正设计实例-电容的选择 输出电容选择基于uc3854功率校正设计实例-电容的选择输出电容 涉及输出电容的选择因素有开关频率纹波电流、2次纹波电流、直流输出电压、输出纹波电压和维持时间。流过输出电容的总电流，是开关频率的纹波电流的有效值和线路电流的2次谐波，通常选择大电解电容作为输出电容，其等效串联电阻（ESR）随频率的变化而变化（低频时一般很大）。通常电容所能控制的电流总量还取决于温升。温升的确切值一般不用计算出，只要计算出由于高频纹波电流和低频纹波电流所

11、引起的温升之和就够了。电容的datasheet会提供必要的ESR和温升值基于uc3854功率校正设计实例-电容的选择输出电容 在此例中，电容的选择还是主要考虑维持时间。维持时间是在电源关闭以后，输出电压仍然能保持在规定范围内的时间长度，其典型值为1550ms.在250W、DC400输出的离线电源中，其维持时间对电容值的要求每瓦输出为12uF（经验值）.另可根据以下公式确定（能量守恒）： 式中，Pout=250W, t=64ms,Vo（min）=300V,可计算得Co=457uF,这里我们选用450V 450uF的电解电容。基于uc3854uc3854功率因数校正电路参考电路图基于uc3854uc3854功率校正电路连接图基于uc3854uc3854功率因数校正dxpdxp制板图基于uc3854uc3854功率因数校正电源测试图基于uc3854uc3854功率因数校正测试图基于uc3854uc3854功率因数校正数据显示基于uc3854uc3854功率因数校正功率显示参考文献1.1.刘胜利