在这个阶段功率因数校正PFC(功率因数校正)分为两种主动和被动。被动PFC结构简单,主要是利用感应线圈内电流的原则不突变来调整电流和电压的相位差在电路,从而改变功率因数,但其结构很重,容易产生低频噪声和最大功率因数仅为70%。主动PFC通常是有源功率因数的调整,可以概括为升压开关电源电路,具有体积小,宽输入电压和较高的功率因数,功率因数接近100%。

 

高功率因数设计方案

功率因数监测

设计使用一个相位测量,检测到变压器二次电压和电流信号,通过比较器成型前,然后计算出电压和电流之间的相位差的余弦操作,然后,你可以得到系统的功率因数。负载输出电压和电流通过样品来让系统视在功率。根据P = S×cosQ = s2 p2(问,说无功功率)计算能力的有功功率、无功功率和其他参数。该方法操作简单,但是也可以通过其他方法来测量相对精度可以达到很高的精度,能较好地满足系统需求。

 

功率因数校正

该系统采用有源功率因数校正,可以提高电源输入功率因数,降低输入电流的谐波。主要的方式来实现两种:(1)两个PFC技术,整流器和直流/直流功率级主动PFC电路之间插入了pre类,用于提高功率因数和实现直流/直流阶段输入的“技术通常用于高功率输出;(2)单级PFC技术,对PFC阶段和直流/直流级别的共享组件,实现一个统一的控制,通常是共享设备是MOSFET。设计和优化的方法对低功耗的应用尤为重要。

这里UCC28019 PFC控制器在CCM模式选择并最终实现功率因数校正。该设备是软启动机制,良好的动态响应,结合外部电路输入电压保护、开环的保护,输出过电压保护,软过电流控制(SOC)和峰值电流限制。系统输出电压从设备VSENSE销电阻分压器与内部5 V参考决策。由公式Rfb2 =(* Rfb1 Vref)/(Vout-Vref)可用,通过调整电压分压器比率的输出电压的数字变量。

 

系统解决方案

该系统使用了MSP430F449为控制核心,计算,如精密测量相位的测量系统的功率因数。UCC28019 PFC的地方为核心,利用硬件电路组成一个闭环反馈电路,实时监测输出电压和电流。单片机提供过载保护继电器和样本和控制显示电压和电流。使用键盘来选择不同的功能。液晶显示器的实时运行数据,界面友好。图1是一个框图的系统作为一个整体。

系统硬件电路设计

 

功率因素测量电路

在变压器两侧电流互感器和电压互感器的交流信号采样,然后通过双比较器LM393重建手术和其他精密测量使用相位差,获取系统的功率因数。

采样电路的输出电流和电压

负载电路中加上一个精密大功率输出电阻,使用I / V转换器输出电流可以被获得。测量输出电压通过分压器把MSP430内部A / D变换器电压可以被识别,然后取样。

功率因数校正电路

功率因数校正电路,UCC28019核心价值观的外部组件通过一系列的功率因数校正到98%。图3用UCC28019功率因数校正电路设计。

当前监听电路

单片机实时采样输出电流。当电流太大芯片控制继电器模块断开系统功率,当故障排除,测量的当前值小于预定值,单片机再发出指令,继电器闭合电路返修。

 

系统软件设计

系统软件控制功率因数测量部分的测试阶段电路工作,实时采样输出电压和电流。当检测到输出电流大于2.5一个,控制继电器掉和复位电路,液晶显示实时供电电流参数设置的关键一步,实现输出电压可调。

最后通过测量功率因数,系统携带UCC28019的核心,它能让PFC功率因数高达98%,过流保护,自动恢复,硬件电路简单,具有一定的实用性。