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一种基于TDAl6846的新型有源功率校正电路设计
(1)无需专门的启动电路
TDA16846的起动过程特殊,他没有单独的启动电路,而是通过芯片内部与二脚相连的启动二极管来启动。其电路图如图5所示。
刚接通电源时,芯片14脚电位低于启动电压,芯片不工作,电路亦不工作。此时,主回路电压通过R2,芯片2脚及内部二极管D1对C14充电。当V14达到启动电压时,使内部SVC电路供电,芯片启动,电路开始工作,辅助电源绕组通过D8开始供电,完成启动过程。所以他不需要附加启动电阻,结构简单,而且降低了能耗。
(2)功率管不需要串接电流检测电阻RS在由TDA16846组成的开关电源电路中并没有直接的电流检测电路,但该芯片可以实时检测电流。他是通过2脚的电阻R2和电容C2来实现的,参见图5所示。
当功率管关断时(有某些电路保护而带来的关断除外),2脚的电压被限制在1.5 V上,功率管导通时主线电压通过R2对C2充电。当电压超过允许值时功率管被关断,随后该脚电压又被限制在l.5 V上。由于C2充电时间与三极管的导通时间一致,所以C2上所充得的电压V2就与三极管的电流有对应关系。其关系满足[3]:
其中:LP,IP参见图2所示。
由于V2可达的最大值为5 V,所以由式(4)可求得功率管所达到的最大电流为:
从而可省去电流检测电阻RS,利用式(5)还可以计算出所能达到的最大功率。
4 实验与结论
根据科研需要,设计了如图4的高功率因数电源,输出功率为300 w,两组输出电压分别为30 V(8 A)和12 V(5 A)。输入、输出相互隔离,所使用元器件及其具体参数如图4所示。由于采用了电荷泵APFC校正电路,功率因数可达O.95左右,实测波形如图6所示。
图中曲线a表示输入交流电压波形(每格100 V),曲线b表示其电流波形(每格2 A)。通过对两者比较可以明显看出,由于电荷泵的作用,电流波形基本和输入电压波形一致。因此,采用电荷泵的方法所设计的开关电源,可以简单而有效地实现APFC功能,具有很大的实用价值。