基于L4891B设计的APFC电路设计

4 如何实现电路保护

有些保护是芯片本身就带有的，例如：输入欠压保护、输入过流保护、输出过压保护等。这只要按照芯片的功能，对电路进行合理的设计，进行参数配置即可，这里就不再详述。而有些保护是芯片本身没有的，而又是系统所必须的，这样就必须根据具体情况进行具体分析，设计出适合系统所需要的保护电路，即故障保护电路，也即输出电压出现低电压时，确保后面的变频系统能够迅速响应，以免造成不必要的损失。此设计采用的是如图4所示的设计方法。





图4中fault为通过电阻分压后的待测电压。该设计巧妙地利用了低成本可调分流基准源TL431的基准电压特性，和外围元件组成的具有温度补偿门限的单电源比较器。具体原理为：在参考端加上一个可变电压后，会在阴极与阳极之间输出高+15 V或低+2．5 V电平的电压，再通过发光二极管与二极管的降压作用到光耦等器件上，在FAULT输出高低电平，反馈回主控制器，从而起到故障检测的作用。这种电路的优点在于，电路成本低，且简单可靠。在试验中，性能表现良好。



另外，为防止上电过程中的瞬间大电流损坏PFC中的二极管，必须在电源输入端设有浪涌保护电路，例如，PTC电阻加继电器。这样确保了输入电流的最大瞬时值在可控的范围内，不致对电路造成损害。

5 如何提高性价比、可靠性和电气安规要求

元器件数量的减少，线路设计的简单化，都使得整个系统的性能价格比提高，而且电路中的升压电感L还能阻止快速的电压、电流瞬变，提高了整个电路工作的可靠性。

近年来经济科技的高速发展，使得对各类电器设备功率因数的要求越来越高，提高功率因数校正电路的性能成了一个既有理论价值有又现实意义的课题。提高是无止境的，随着电力电子技术和相关学科的发展，提高APFC性能的方法必将越来越多。

作为I类设备，应满足基本绝缘和接地的要求。这就要求：

首先，接地良好，满足接地点的电位差要求，要用防脱落垫圈，接地线要足够粗，满足接地连续性要求，同时在接地端要有接地符号，在上电的时候，先于电源线L，N接通，在断电的时候，后于电源线L，N断开。

其次，电源初级强电部分与次级弱电部分的电气间隙和爬电距离要满足电源电压或／和变压器等相关初、次级间器件电压的要求，这里面包括：开关电源的变压器内部结构，跨接在电源强电部分与次级弱电部分的光耦的内部和外部的电气间隙和爬电距离符合要求，跨接电容采用Y1电容，工作电压要满足要求，并通过相应的安全认证，还有电源初、次级间还得满足相应高电压的耐压的要求。

再次，装置内部的电源初级强电与次级弱电部分之间的连线的布局要符合安规的要求。做到初、次级间的连接线不能相互接触或交叉，而应当采用各自不同的回路，同时要确保它们之间满足安规中所要求的双重绝缘或加强绝缘等，这样既有利于达到安规的相关要求，对电磁干扰的抑制也有正面的影响，也是有益无害的。

最后，在与其他电路的配合上，也要遵循同样的要求。要考虑全局而不是局部的要求，这样才能事半而功倍。

6 结 语

通过对使用L4981B设计的平均电流模式的有源功率因数校正控制器的改进和完善，电路的性能更加稳定，使用范围也得到了进一步的拓展，达到了预期的目标即由研制性样机到实际生产使用样机的转变。实践证明以上方法不仅有效而且切实可行，真正实现了有源功率因数校正电路的总体性能优化。这对于采用其他类似芯片设计的有源功率因数校正电路的性能提高也有一定的参考作用。

本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/180237.htm