基于ST CCM PFC L4986A 設(shè)計(jì)的1KW 雙BOOST PFC電源方案

L4986簡(jiǎn)介：

L4986是一款峰值電流模式PFC升壓控制器，采用專有的乘法器“模擬器”，除了創(chuàng)新型THD優(yōu)化器，還保證在所有工條件下具有非常低的總諧波失真（THD）性能。該器件引腳采用SO封裝，集成了800V 高壓?jiǎn)?dòng)功能，無(wú)需使用傳統(tǒng)的放電電阻?？梢灾С值墓β史秶鷱囊粌砂偻叩綆浊?。 ST 提供兩個(gè)版本：A為65 kHz，B為130 kHz。本案例方案中使用的是65K A版本。

Double -boost 電路簡(jiǎn)介：

Double-boost 是無(wú)橋PFC的一種, 去掉了大功耗的整流橋，可以顯著提高效率，交流電壓正半周時(shí)，開(kāi)關(guān)管 Ｓ１ 導(dǎo)通時(shí)，電流流經(jīng)Ｌ１、Ｓ１、Ｄ４ 和 Ｌ１、Ｓ１、Ｓ２ 體二極管及Ｌ２ 兩條路徑，此階段電感 Ｌ１ 儲(chǔ)能；

開(kāi)關(guān)管 Ｓ１ 關(guān)斷時(shí)，電流流經(jīng)Ｌ１、Ｄ１、Ｒ、Ｄ４ 和 Ｌ１、Ｄ１、Ｒ、Ｓ２ 體二極管、Ｌ２ 兩條路徑，此階段電感 Ｌ１ 放電；

交流電壓負(fù)半周時(shí)，開(kāi)關(guān)管 Ｓ２ 導(dǎo)通時(shí)，電流流經(jīng)Ｌ２、Ｓ２、Ｄ３ 和 Ｌ２、Ｓ２、Ｓ１ 體二極管及Ｌ１ 兩條路徑，此階段電感 Ｌ２ 充電；開(kāi)關(guān)管 Ｓ２ 關(guān)斷時(shí)，電流流經(jīng)Ｌ２、Ｄ２、Ｒ、Ｄ３ 和 Ｌ２、Ｄ２、Ｒ、Ｓ１ 體二極管、Ｌ１ 兩條路徑，此階段電感 Ｌ２ 放電。

經(jīng)過(guò)以上動(dòng)作，可以達(dá)到整流升壓及 PF值校正的目的。

如果將D3，D4 更換為MOS，雖然控制方式變得復(fù)雜，但可以進(jìn)一步提高效率。在本方案中，采用了四顆MOS做電路控制，如下圖：

在ST 原始方案 EVL4986A-1KWBL中，統(tǒng)一使用了4顆 ST M5 系列的高壓MOS，如果要進(jìn)一步提高效率和功率密度，可以把 Q3 , Q4 兩顆換成SIC MOS  SCTW90N65G2V，配合 D6，D7 兩顆SIC 二極管，效率可再提升2%。

Double -boost 電路控制方式：

當(dāng)AC輸入電壓為正弦波正半周時(shí)，電流流向如下，綠色表示正向電流方向，紅色代表返回電流，

當(dāng)AC輸入電壓為正弦波正半周時(shí)，電流流向如下，綠色表示正向電流方向，紅色代表返回電流

可以看出，再正半周和負(fù)半周，電流波形都可以得到校正成正弦波。

利用比較器 LM293ADT , 配合啟動(dòng)IC PM8834 ，可以產(chǎn)生 續(xù)流MOS Q1&Q2 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)--VGS1 & VGS2

Boost 建議參數(shù)為： 電感量 L=270uH左右，PQ3535鐵氧體磁芯，飽和電流19A，直流阻抗50mohm.

?場(chǎng)景應(yīng)用圖

?產(chǎn)品實(shí)體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)

? 諧波電流符合EN61000-3-2 Class-A 和 JEITA-MITI 

? 高效率： 

–  大于98% at 230 Vac (full load) 

–  大于 95.5% at 115 Vac (full load) 

–  大于94%Btween 10% and 100% of full load 

? 低待機(jī)功耗: < 250 mW at 230 Vac 

? 可符合歐盟 EN62368 ? EMI 符合EN55022 classB

?方案規(guī)格

輸入電壓：90--265V AC 

輸入頻率：45-65HZ 

輸出電壓/電流：400V/2.5A 

THD：<10% (10%--100%負(fù)載） 

尺寸：145*160*35mm 

PCB： 雙面PCB，2OZ， FR-4, mixed PTH/SMT