NCP1653_300W_PFC_设计程序

NCP1653 300W PFC 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 程序 原理图 STEP 1: 功率元件的选择 最基本的器件包括： 电感磁心 ，滤波电容，功率半导体（整流桥,MOS 等）等。在这个步骤没有详细的说明，只是一些选择器件的基本要点。 1． 电感的选择。 选择电感的通常的方法是设定最小的纹波电流. 例如假定纹波电 流为最大输入电流的±15%。 输入最大电流（Iin）max ,是在最小输入电压 和 最大功率的情况 下，所以： Pout(max)是最大输出功率 n: 效率 Vacll:最小输入交流电压 通常，我们假定92%的效率，输出功率300W,根据公式(1)计算得出 最大电流： 5.1A. 另一方面，电感线圈中电流的正弦波的峰---峰值，是根据下面的 公式计算： PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 典型的这个值一般取最大输入电流（Iin）的 10%----50% 那么如果我们在最低输入电压情况下设定±15%纹波的话，那么电感的 电感量 L有下列等式给出： 整理的 Vout：输出电压390VDC， F : 开关频率100KHZ Vacll: 最低输入电压90V， 得出电感得L=557uH, 我们取600uH,相当于(Iin)max±14%纹波。 最后，如果忽略电感电流的开关噪声，那么电感电流RMS得值等于交 流电流的RMS. 电感线圈的最大RMS电流的值 电感的参数： L=600uH I(coil)max = 5.8A I(coil)rms = 3.7A 2. 功率半导体器件 包括： 整流桥，功率MOS，输出二极管。他们放置在同一散热器上。 根据以下的原则来确定最小的消耗的功率。 1． 一般国家的用电设备为输出功率的6% （最低的效率设定为92%） 2． 欧洲的用电设备为输出功率的为3% 所有的损耗将最终转换成热，通过下面的公式列 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 来计算转换成热的 耗散功率。 n 通过下面的公式来计算整流桥消耗的功率 Vf 是整流桥二极管得正向压降 n MOS 管的消耗的功率，( 忽略 纹波电流) PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn n 输出二极管得消耗的功率 Iout*Vf Iout ==0.75A Vf==1V 消耗的功率 0。75W 在这个案例 ，可以得到 n Pbridge = 6.6 W,正向压将Vf=1V.. n Pons= Rdson *9.5 Rdson =0.19Ω, Pons =4W n Pdiode = 0.75W MOS 和 输出二极管得 开关损耗 主要依赖于 器件的选择，MOS 得驱动速 度和一些 缓冲网络的存在。当然还有一些其它的没有列出来。 3． 输出大电容的选择。 选择输出大容量电容得标准是根据最大电压纹波，除非有其他得特殊要求 （如保持时间等） 根据这个标准需要： Vpk−pk)max：最大允许的电压纹波峰峰值 ω： 在这个设计里，允许电压纹波±3.5%（（Vpk−pk）max =7%*Vout）计算 得出 取 Cbulk=100uf 保持时间的要求： 如果保持时间是必须要求的，那么根据下式计算： VOUT1：正常的输出电压390VDC VOUT2: 可以接受的最低工作电压300VDC 到达VOUT2所需要保持的时间 Thold=10ms 得出 Cbulk>96.6uf 如果要符合这个要求，取100uf/450V仍是一个恰当的选择，但是，这个计算结果 是基于平均电压VOUT1 得基础上得到的，这各VOUT1 电压没有考虑100HZ或 120HZ。所以选择150UF/450V是一个折衷的选择。 输出电容的发热 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 略 Step 2: 反馈管理 原理图得知，反馈包括以下几个： n 一个滤波电容用来阻止开关噪声被 PIN1脚 检测到。1NF 得电容通常被使用来实现这个功能。Cfb1. n 在输出电压末端和 pin1之间通过一个电阻连接，这个线路 提供一个与输出电压 vout 成比例的反馈电流。实际上，为了安全考虑， 通常是 2-3个电阻串联。（见图 1，输出电压是个比较高的，这就是反 馈电阻得一个意外的不足之处，可能会破坏芯片。所以这就为什么采 取几个电阻串联来代替一个电阻） n 电容 C2（PIN2）与内部 300K 电阻 调整带宽，C2 的选择 100NF 可以有效的抑制 100，120HZ得纹波。 如果（Rfb= Rfb 1+Rfb2+ Rfb3）,那么输出电压 Vpin1: pin1 电压=2V Rfb: Iref : 内部参考电流 200Ua 调节输出电压 等于 390vdc,Rfb 必须满足下面的条件 得到一个与1.94mΩ相近的，通过以下的分离电阻：Rfb1 = Rfb2 = 680 k_，Rfb3=560k ，Rfb=1.92mΩ.对应的输出电压386vdc,这是可以接受的， 最后 Step 3: Input Voltage Sensing NCP1653 监控输入电压（Vac— 交流电压整流以后的）。实际上，pin3 被设计成来接受与输入电压vac 的平均值成比例的一个电流值。这个电流信息主 要是用来过功率保护，对于保护需要适当的调整，当输入电压最低的时候，感应 到得输入电流必须在15uA以下。 也就是说，输入电压感应线路必须这样设计(Ipin3 = 15 uA)，当输入电 压=Vacll. 所以，输入电压vin 感应管理应包括以下几个环节： n 一个就是一个滤波电容Cin1被放在pin3和gnd之间，用来防 止外界环境的干扰。大约取值1nf. n Rin1 和Rin2 用来调节pin3的电流 n Cin2与Rin2组成低通滤波器，可以有效的滤除交流纹波。 50ms的时间常数可以使pin3脚的电流保持恒定，同时这个 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 电流与输入电压成一定的比例。 VIN: 输入电压平均电压 VPIN3: 4V VIN是被整流后的正弦波， 那么这个感应网络必须被设计成这样，（Ipin3=15uA）当 Vin =Vacll.所以： Vacll=90V SO: Rin1 +Rin2==5.13MΩ 让我们选择： Rin1=4.7MΩ Rin=470kΩ NOTE: RIN2时小于RIN1.在这个案例中： RIN1/RIN2=10. 所以电容CIN2的耐压取50V ,63V. 最后： Step 4: Current Sense Network 电流监测电路包括以下： n 电流监测电阻 n 电阻 Rcs1 是用来限制电流 n 电阻 Rcs2 是用来调节PFC的功率容量。 n Ccs2. pin3 接收到一个与电感电流成比例的电 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 流。Ccs2 必须滤除电感电流的纹波，使得Ipin3 的输入电流是与输入电流成比例的电流的真实值 （不包含纹波电流）。 _ Rsense： 你可以自由的选择Rsense的值。实际上，功耗是确定阻值的一 个主要因素。如果忽略纹波电流，最大的电阻功耗有下列公式给出： 一般的原则，选择阻值不超过最大输出功率的0.5%. 根据这个原 则： 在这个应用中，有公式得出：Rsense <=114mΩ 所以，取 Rsense =0.1Ω ，(pRsense)=1.4W. _ Rcs1 根据限制电流来确定 Rcs1： (Icoil)max: 电感最大电流 Iref: 内部参考电流源 200uA 在STEP1 中，(Icoil)max=5.8A, Rsense=0.1Ω,那么Rcs1: (0.1Ω*5.8A)/200uA =2.9KΩ _ Rcs12 and Ccs2 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn Rcs2 是用来调节固定输出电压的PFC的功率等级，如果Rcs2 选择的适当，可以使电路工作模式为“Follower Boost”（3）。根据下 面的公式来计算Rcs2: --Rin: Rin= Rin1+ Rin2 --Iref: 200ua --Vref:==2.5V --Vacll: 90V --Poutmax : 300W -- n: 效率 0.92 -- Voutll :390V在满负载的情况下。在传统的模式里，Voutll 可 以调节的（390V是比较通用的取值）。在Follower Boost 模式下，你 可以选择一个较低的电压值。 我们的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 里是一种通用的取值（固定电压），所以： Voutll=390V,那么Rcs2: 取常用的值 56K. 为了正确有效的滤除PIN3脚电压的开关纹波，时间常数要设 置为50us。这个时间常数要保证能将开关纹波滤掉，同时有小到不会 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 误导低频器件。 所以，Ccs2 =50 us/Rcs2 = 893pf. 让我们取Ccs2=1nf. 最后： NOTE 3: . 摘要： PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn 原理图： PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.com.cn