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PFC及UVP線路

2020/03/03
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我們常見的保護(hù)線路除了 OCP 和 OVP 以外,還有 UVP 也是我們必須了解的一個線路,欠壓保護(hù)(UVP)線路主要作用就是保護(hù)電源輸入電壓過低時由于振蕩不足導(dǎo)致電源元器件損壞。線路架構(gòu)如下圖所示:

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從上圖我們可以看到,取樣電壓取自整流濾波后的直流 DC 電壓,然后分為兩路,一路經(jīng) R1、R2、R3、R4 分壓后提供給比較器的第 3 腳,當(dāng) 3 腳的取樣電壓高于 2 腳的基準(zhǔn)電壓后,比較器輸出腳第 1 腳輸出高電平去控制主控制器,關(guān)斷控制器,電源停止工作,這個就是我們之前所說的輸入過壓保護(hù)線路。
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另一路經(jīng) R7、R8、R9、R10 分壓后提供給比較器的第 6 腳,當(dāng) 6 腳取樣電壓低于 5 腳基準(zhǔn)電壓,比較器 7 腳輸出高電平去控制主控制器使其關(guān)斷,電源無輸出,這個就是欠壓保護(hù)線路。
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從上圖中,我們可以很容易的發(fā)現(xiàn):欠壓和過壓線路的工作原理其實(shí)大同小異,都是利用比較器的同名端電壓高于異名端時,輸出腳位輸出高電平的原理。而過壓和欠壓的主要區(qū)別就是在輸入電壓提供給比較器的腳位是在同名端還是異名端。
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除了基本的保護(hù)線路以外,我們還應(yīng)該注意功率校正 PFC 這個因素。?
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PFC 線路也稱為功率因數(shù)校正線路,其主要作用是對輸入電流波形進(jìn)行整型,使其波形狀態(tài)無限接近于輸入電壓的波形。
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功率因數(shù)指的是有效功率與總耗電量(視在功率)之間的關(guān)系,也就是有效功率除以總耗電量(視在功率)的比值。所以功率因素可以衡量電力被有效利用的程度,當(dāng)功率因素值越大,代表其電力利用率越高,雖然目前的技術(shù)可以做到無限接近于 100%,但是根據(jù)能量守恒定律,我們可以知道還是無法達(dá)到 100%,因?yàn)?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E5%BC%80%E5%85%B3%E7%94%B5%E6%BA%90/">開關(guān)電源是一種電容輸入型電路,其電流和電壓之間的相位差會造成交換功率的損失。
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下圖為比較常見的 PFC 線路:

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輸入電壓經(jīng) L1、L2、L3 等組成的 EMI 濾波器,經(jīng)過整流器后,其中一路輸送給 PFC 電感 L4,另一路經(jīng) R1、R2 分壓后送入 PFC 控制器作為輸入電壓的取樣,主要作用就是調(diào)整控制信號占空比,也可以理解為是為了改變 Q1 的導(dǎo)通和關(guān)斷時間,穩(wěn)定 PFC 輸出電壓。L4 作為儲能元器件,唯一的作用就是在 Q1 導(dǎo)通時儲存能量,在 Q1 關(guān)斷時施放能量。D1 是啟動二極管。D2 是 PFC 整流二極管,C6、C7 為輸出濾波電容。輸出電壓經(jīng)過 R3 和 R4 分壓后送入 PFC 控制器作為 PFC 輸出電壓的取樣,用以調(diào)整控制信號的占空比,穩(wěn)定 PFC 輸出電壓。

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公眾號開關(guān)電源解析主筆,開關(guān)電源工程師,從事電源行業(yè)8年,擅長高功率工業(yè)電源的設(shè)計(jì)調(diào)試,主要關(guān)注領(lǐng)域?yàn)榧呻娐?,?shù)字電路,人工智能電源等等,目前專注于手機(jī)充電器和液晶顯示器的領(lǐng)域,希望分享自己的電源知識,為想要從事電源行業(yè)的人才提供一個敲門磚。

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