电子产品世界

，电容

中无能量变化。等效电路如图6(b)所示。

模态3

在

时刻，电流

和输入电流之差给电容

放电并反相充电，

的电压

逐渐下降。当变压器副边整流二极管

导通，即

时刻，此模态结束。

模态4

在

时刻，

导通，等效电路如图6(d)所示，变压器向负载传送能量，电流

逐渐下降。同时，电感

继续向大电容

转移能量。当电流下降到零，此模态结束。

图6各模态等效电路

图7　TDA16846启动电路

模态5

在

时刻，

下降到零，

自然关断，变压器原边绕组电压为零，电容

的电压

加到二极管

上，使二极管承受反压关断。等效电路如图6(e)所示，输入电感电流

通过变压器原变电感给电容

充电。该模态结束在

时刻，接下来下一个模态开始。

三.驱动电路

本文在设计时采用德国西门子公司的TDA16846芯片来驱动开关管。该芯片复合了PWM和PFC的功能，支持电荷泵电路，具有高效、简易、可靠的特性[4]。该芯片有自由振荡和固定频率两种方式，本文采用固定频率方式来控制开关管。该芯片具有以下特点：

1. 无需专门的启动电路

TDA16846不需要单独的启动电路，而是通过芯片内部与2脚相连的二极管来启动的。其内部局部结构如图7所示(在电路中采用变压器辅助绕组给TDA16846供电)。下面分析该芯片的启动过程。当接通电源时，由于开关不动作，变压器的辅助绕组不能给芯片提供能量，芯片不能工作。而母线电压

通过

、芯片2脚及其内部二极管

给电容

充电。当电容

上的电压达到芯片的启动电压时，芯片启动，电路开始工作。芯片再由变压器的辅助绕组通过

来供电。从上面的分析可以看出TDA16846不需要附加复杂启动电路就可以启动，结构简单。

2. 原边电流模拟和电流限制功能

TDA16846可以通过2脚外接的电阻和电容来检测并限制开关管的电流。由于开关管导通时母线电压通过

给

充电，开关管关断时芯片2脚电压

被限制在1.5V，所以

充电时间和开关导通的时间基本一致，可以设电容

充电时间为

。电容

的充电电流可以近似表示为：

(

相对于

可以忽略)。则充电后的

为：

(1)

电感

也可以认为在开关导通期间，电流值为：

(2)

由式(1)和式(2)可以得到：

(3)

式(3)可以计算出开关管中可以流过的最大电流。控制电压40的最大值是

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关键词：电力电子功率因数校正电荷泵