NCP1651組成的90W通用輸入單級(jí)PFC反激式變換器電路

NCP1651組成的90W通用輸入單級(jí)PFC反激式變換器電路

　　由NCPl651組成的90W通用輸入單級(jí)PFC反激式變換器電路如圖2所示。該變換器的AC輸入線路電壓范圍為85～265V．DC輸出電壓為48V，工作在CCM方式。


　　在系統(tǒng)加電之后，橋式整流器(D1～D4)輸出經(jīng)D7對(duì)電容C16充電。當(dāng)C16上的電壓達(dá)到17V的門限電平時(shí)，IC1(NCPl651)腳16導(dǎo)通，內(nèi)部高壓?jiǎn)?dòng)電路中的電流源從腳13流出，對(duì)連接在變壓器T1偏置繞組(⑦與⑤之間)上的電容C21充電。當(dāng)C21上的電壓超過10.8V的導(dǎo)通門限電壓時(shí)，IC1啟動(dòng)，變換器開始工作，IC1引腳Vcc上的所需電流，由T1偏置繞組、D9、C21和齊納二極管D15組成的輔助電源供給。在TC1開始工作后，內(nèi)部高壓?jiǎn)?dòng)電路則截止。IC1的振蕩器頻率由腳3上的電容C3值確定。在C3=470 pF的條件下，開關(guān)頻率為100 kHz。
　　S1源極電阻R5用作感測(cè)初級(jí)電流。在S1漏極上連接的阻尼電路中，D13和D14為瞬態(tài)電壓抑制(TVS)二極管。前者擊穿電壓為214V，后者擊穿電壓為68V。IC1腳8上連接的晶體管Q1等組成外部關(guān)閉電路。次級(jí)側(cè)的IC3(MC3303)為四運(yùn)算放大器芯片。其中，lC3B作為誤差放大器使用，lC3D被配置成差分放大器，IC3A和IC3C分別配置為輸出欠電壓和過電壓比較器。IC2(TL431)為lC3B的同相端(腳5)和IC3A的反相輸入端(腳2)提供2.5V的參考電壓。輸出電壓(U0)經(jīng)R33、R23和R24、R25組成的分壓器分壓，將誤差放大器IC3B反相輸入端(腳6)上的電壓設(shè)置在2.5V。
　　電壓調(diào)節(jié)環(huán)路的工作過程是：當(dāng)輸出電壓低于其額定值(48V)時(shí)，在IC3B腳6上的電壓將低于腳5上2.5V的參考電壓，致使TC3B輸出電壓增加，光耦合器LED電流減小，從而引起光耦合器晶體管電流減小，IC1腳8上的電壓升高。而IC1腳8上電壓的提高，使內(nèi)部參考乘法器輸出增加，NCPl65l的PWM占空比增加。
　　欠電壓比較器IC3A為光耦合器IC4提供驅(qū)動(dòng)。在出現(xiàn)欠電壓情況時(shí)，IC3A輸出變低，IC4中LED電流減小，使NCPl651進(jìn)入高占空比狀態(tài)，迫使輸出電壓升至欠電壓限制電平以上。
　　過電壓比較器IC3C的輸出與IC3B的輸出進(jìn)行“或”運(yùn)算。在過電壓情況下，IC3C輸出變?yōu)镺V，使IC4中LED電流達(dá)到最大值，占空比減小到零，直到輸出電壓降至過電壓限制電平以下。
　　IC3D被配置成差分放大器，用于感測(cè)DC輸出電流，提供一個(gè)經(jīng)二極管進(jìn)行“或”運(yùn)算的信號(hào)進(jìn)入反饋分壓器。過載電流限制被設(shè)置在滿載的125％，即(P0/U0)1.25=(90/48)×1.25=2.34A。電阻R31和R32用作感測(cè)輸出電流，R29、R30用作設(shè)置電流感測(cè)放大器增益。放大器增益為：

　　G=(R29/R30)+1=(3kΩ/0.3kΩ)+1=11

　　放大器輸入電壓為：2.34A×(R31+R32)=2.34×0.14Ω=0.33V。差分放大器輸出電壓為：0.33V×G=0.33V×11=3.63V。
　　當(dāng)輸出負(fù)載電流增加時(shí)，電流感測(cè)放大器輸出也相應(yīng)增加。當(dāng)放大器輸出電壓與_二極管D12的電壓降之差值高于2.5V時(shí)，誤差放大器IC3B反相輸入端上的電壓被拉高，IC3B輸出電壓降低，IC4中LED電流增大，lC4中晶體管電流相應(yīng)增加，NCPl65l腳8上的電壓降低，占空比減小，從而實(shí)現(xiàn)限流過載保護(hù)。