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功率因数校正控制器UC3854的建模与应用

发布时间:2020-07-01 01:55:34 阅读: 来源:线盘厂家

摘要:介绍功率因数校正控制器UC3854的组成原理与特性,根据宏模型概念,构建UC3854主要功能模块的宏模型,并以该宏模型为核心对功率因数校正电路在PSPICE环境下进行仿真。

本文引用地址:关键词:功率因数宏模型仿真

The Construction of the Macro Model for Power Factor Controller UC3854

Abstract:The paper introduces the internal structure, main features of the power factor controller UC3854, constructs the macro model for the main function sub- models of UC3854 and runs a computer simulation in the environment of PSPICE

Keywords: Power factor Macro model Simulation

1引言

随着功率因数校正(PFC)技术在我国的重视与应用,功率因数校正专用控制器的研究渐趋增加。考虑到CAD技术迅速发展的今天,传统的电路设计方法发生了革命性变革。计算机仿真参与产品设计,不仅高效、安全、节省经费,还可以通过调节参数优化系统性能,在产品开发初期,计算机仿真可忽略寄生效应,避免噪声干扰,还可简化复杂电路。

然而国内对功率因数校正专用控制器的计算机仿真模型的研究尚不多见,为了更好地利用计算机仿真来进行高频功率变换系统的设计,对功率因数校正专用集成电路的计算机仿真模型的研究很有必要。

目前,PFC专用集成电路有很多品种,国外的一些半导体厂商如Motorola、Unitrode、SiliconGeneral、Siemens、MicroLinear都开发生产了PFC专用集成电路。常见的有专用于升压变换型功率因数校正专用集成电路MC34261、TDA4814、TDA4815、TDA4816、TDA4817、UC3854、ML4819等。各种产品的技术指标和性能有所不同,但其结构与功能模块基本相同。

本文将以Unitrode公司的功率因数校正专用集成电路UC3854的主要参数进行宏模型构建并对利用所建模型构成的功率因数校正电路进行仿真。

2UC3854的结构与主要特性

图1UC3854的总体结构框图

2.1UC3854的组成结构

UC3854的总体结构如图1所示,主要包括以下几个功能模块:电压误差放大器模块,电流误差放大器模块,乘除法器模块,锯齿波发生器模块,输出驱动模块,以及峰值限制比较器模块,欠电压过电压保护模块,软起动模块和一些数字逻辑。为了简化模型,建模中省去欠电压、过电压锁存比较器,软起动等辅助环节。

2.2UC3854的关键特性

表1列出了UC3854各主要功能模块的关键特性。

表2 列出了UC3854管脚说明。

3模块宏模型的构建

3.1误差放大器

UC3854内部有电压误差放大器和电流误差放大

表1UC3854的关键参数

参数测试条件典型值单位电压误差放大器Vsense偏置电流-25nA开环增益100dB输出电压摆幅0.8~5.8V短路电流VAOut=0-20mA电流误差放大器Isense偏置-120nA开环增益110dB输出电压摆幅0.5~16V短路电流-20mA增益带宽积800kHz乘法器最大输出电流-200μA增益因子-1.0振荡器振荡频率RSET=8.2k102kHz斜坡幅度5.5V输出驱动输出高电压200mAloadonGTDrv,VCC=15V12.8V输出低电压200mAloadonGTDrv1.0V

图2电压误差放大器原理示意图

图3电压误差放大器宏模型示意图

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