新聞中心

EEPW首頁 > 電源與新能源 > 設計應用 > 基于ST L4985A 的低 THD 350W CCM PFC 前置穩(wěn)壓器方案

基于ST L4985A 的低 THD 350W CCM PFC 前置穩(wěn)壓器方案

作者: 時間:2023-06-29 來源:大大通 收藏

介紹

本文引用地址:http://2s4d.com/article/202306/448121.htm

本應用筆記介紹了基于新型 L4985 連續(xù)導通模式的演示板 EVL4985-350W () 功率因數控制器 (),并介紹了其臺架評估的主要結果。該板實現(xiàn)了350W,寬范圍輸入 預調節(jié)器,適用于從 150 W 到數 kW 的所有 SMPS,必須符合 IEC61000-3-2 和JEITA-MITI 標準。由于 L4985 上嵌入了專利控制,該設計的主要特點是輸入電流失真極低(THD)在所有工作條件下,并且外部元件數量非常有限,如高壓啟動電路和X-cap 放電電路嵌入在 L4985 中。

評估板的主要特點如下:

功率因數轉換器 () 的功率級是傳統(tǒng)的升壓轉換器,連接到橋式整流器D3。它由升壓電感L1、功率開關MOSFET Q2(未安裝Q1)、輸出二極管D1和由并聯(lián)電解電容C3和C4形成的輸出電容。為了滿足 EMC 標準,該板配備了一個輸入 EMI 濾波器,以降低來自升壓階段。 L3 過濾共模輻射,而 L2、C6、C7 降低差模輻射。連接在線路和中性線之間的 300 V 壓敏電阻 RV1 保護電路免受高輸入電壓的影響瞬變,而保險絲 F1 在短路的情況下斷開電源。

NTC 電阻器 R1 與輸出二極管串聯(lián),可限制轉換器插入時的浪涌電流。這旁路二極管 D2 對輸出電容器進行預充電,以限制涌入升壓電感器/輸出的電流二極管。L4985 嵌入了高壓啟動電路,可將 VCC 引腳 (#1) 充電至 VCC_ON 閾值,源出恒定電流 IHV_ON(7mA 典型值)。800 V 高壓啟動塊包括電路將 EMI 濾波器的 X 電容器放電至安全水平。這使設備能夠滿足安全規(guī)定,例如IEC 61010-1 和 IEC 62368-1 不使用與 X 電容器并聯(lián)的傳統(tǒng)放電電阻器。

電阻器 R25、R26、R27 和 R20//R21 專用于檢測輸出電壓并提供誤差放大器(FB,引腳 #5)的反相輸入 保持輸出電壓所需的反饋信息受監(jiān)管。組件 C16、R24 和 C18 連接在 COMP 引腳 (#6) 和地之間,形成錯誤放大器補償網絡以保持所需的環(huán)路穩(wěn)定性。電感器峰值電流由與接地回路串聯(lián)的電阻器 R2//R3//R4 感測,并且派生信號通過電阻 R16 饋入 L4985 的電流檢測引腳(CS,#4),用于優(yōu)化 THD在 操作中的性能。

一個小的濾波電容 C11 連接在 CS 引腳和地之間。J1 連接器(EBM 輸入)上有一個遠程開/關控制輸入。在 EBM 輸入端強制為 3.3V/5V,F(xiàn)B引腳 (#5) 低于 VFB_FF/EBM 閾值 (0.5 V 典型值),L4985 立即停止開關活動并降低其功耗。一旦 FB 引腳被釋放(EBM 輸入接地或提升浮動)。還提供了一個禁用功能,在 J1 連接器的 ON/OFF 輸入端強制為 3.3V/5V。一旦 COMP 引腳被釋放(開/關輸入接地或提升浮空),設備通過軟啟動重新啟動操作。

PF VS Pout for 100V, 115V & 230V

THD VS Pout for 100V, 115V & 230V

PFC choke spec.

?場景應用圖

?產品實體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術優(yōu)勢

特征

 ? 峰值電流模式 操作

? 800 V 高壓啟動,集成輸入電壓感應

? 有源輸入濾波電容放電

? 專有的乘法器“仿真器”,具有最小的線路電流總諧波失真工作條件(CCM 和 DCM)

? 極少的外部元件

? 保護:反饋回路故障、OVP、OCP、電感飽和、欠壓、掉電(符合醫(yī)療 SMPS 標準)

? 電感電流檢測

? 禁用和低耗功能

? 浪涌電流監(jiān)控

? 軟啟動以實現(xiàn)平穩(wěn)啟動

? 1.2% (@ Tj = 25 °C) 內部參考電壓

? 65 kHz(A 版)和 130 kHz(B 版)開關頻率

? SO8 封裝

應用

? PFC 預調節(jié)器用于:

– 超過 1 kW 符合 IEC61000-3-2 和 JEIDA-MITI 標準的 SMPS

– 臺式電腦、服務器、網絡服務器、游戲機

– 大功率 LED 燈具

– 符合 IEC 60601-1-2 的工業(yè)和醫(yī)療 SMPS

 描述

L4985 是用于升壓轉換器的峰值電流模式 PFC 控制器專有乘法器“仿真器”,除了創(chuàng)新的 THD 優(yōu)化器在所有操作中保證非常低的總諧波失真 (THD) 性能條件。

該器件采用引腳 SO 封裝,提供高性能/用于 CCM 操作的升壓 PFC 預調節(jié)器的低組件數解決方案符合 EN61000-3-2 和 JEIDA-MITI 標準的應用,功率范圍跨越從幾百瓦到幾千瓦。

得益于專有的關斷時間調制器,該設備以準固定方式運行在所有工作條件下的頻率。有兩個選項可供選擇,65 kHz 用于 A 和B 為 130 kHz。

800V 高壓啟動塊還包括用于放電的電路EMI 濾波器的 X 電容器達到安全水平。這使得該單元滿足安全法規(guī)(如 IEC 61010-1 或 IEC 62368-1),而不使用傳統(tǒng)的與 X 電容器并聯(lián)的放電電阻。

該設備具有低功耗和禁用功能,允許使用應符合最新節(jié)能要求的應用由美國能源部 (DoE) 能源之星 (Energy Star) 發(fā)布,歐洲行為準則、歐盟生態(tài)設計指令和其他指導方針。

除了能夠保持輸出電壓低于過壓保護在瞬態(tài)條件控制,該IC還提供了一個保護反饋回路故障或錯誤設置和升壓電感飽和。 這掉電保護功能允許根據設計醫(yī)療設備由 IEC 60601-1-2 驅動的最新法規(guī),它要求在輸出調節(jié)電源驟降的情況下持續(xù)長達

?方案規(guī)格

評估板的主要特點如下:

? 輸入電源范圍:90-265 Vac (45/65 Hz)

? 穩(wěn)壓輸出電壓 (VOUT):400 Vdc

? 額定輸出功率(POUT_MAX):350 W

? 輸入電流失真 (THD):從100%負載到20% 負載 < 10> 0.9

? 轉換器效率峰值(η):97.8%

? 開關頻率 (FSW):65 kHz

? 電源諧波:符合 EN61000-3-2 Class-D 和 JEITA-MITI Class-D

? EMI:根據 EN55022 Class-B

? PCB:單面,70 μm,F(xiàn)R-4,105 x 75 mm



關鍵詞: ST Power PFC CCM l4985a

評論


相關推薦

技術專區(qū)

關閉