魯思慧 摘要:主要對用于ac-dc功率變換器***率因素校正(pfc)與脈沖寬度調(diào)制(pwm)合為一體的控制器ml4803芯片其結構特征及應用作一分析,并通過有關圖形作其說明。 關鍵詞：功率因素校正(pfc)　升壓(boost)式　前沿調(diào)制　軟啟動　平均電流控制1、綜述 在ac-dc功率變換器中,其 (pfc)與脈沖寬度調(diào)制(pwm)是該開關電源減少電網(wǎng)污染,提高放效率的關鍵部分.根據(jù)在240w ac-dc開關電源的研發(fā),值此將此引腳較少、功能豐富、高可靠的功率因素校正器(pfc)與脈沖寬度調(diào)制(pwm)合為一體的控制器ml4803芯片結構特性與應用作一介紹. ml4803芯片是一種(美國micro linear公司產(chǎn))8引腳節(jié)省空間的功率因素校正器(pfc)與脈沖寬度調(diào)制(pwm)合為一體的控制器(其內(nèi)部結構組成與引腳圖見圖1所示)，可用于校正功率因素及控制調(diào)節(jié)開關電源，它只需要很低的起動電流和運行電流.圖2為ml4803芯片在交流220v 240w輸入 12vdc輸出的ac-dc通用變換器中的應用實例. 該功率因素校正器(pfc)使用較小容量和較便宜的高壓儲能電容器，降低了輸電線的負荷及開關fet(場效應管)的應力，從而使電源完全符合iecl000-3-2的規(guī)格。ml4803控制器包括的電路有前沿的pfc、電流“升壓(boost)”型pfc和后邊沿的脈沖寬度調(diào)制(pwm) 。 ml4803-1的pfc和pwm都在同樣的頻率下工作，即67khz。ml4803-2的pfc頻率能自動地計定在pwm頻率134khz的一半上。這種較高的頻率使得用戶可用較小的pwm組件來設計，同時保持pfc的最佳運行頻率。如一旦發(fā)生突然的負荷下降，過電壓比較器能關閉pfc部分。而pfc部分也包括了提高系統(tǒng)可靠性的峰值電流限制。從圖1所示可見其ml4803特點為： * 一個8引腳的ic中內(nèi)置同步的pfc和pwm控制* 具有先進的輸入電流成形技術的單腳電壓誤差放大器* 峰值電流或平均電流，連續(xù)升壓，前沿pfc校正(輸入電流成形技術)* 高效率的后沿電流模式pwm* 低的饋電電流 ： 起動為一般150pa；運行為一般2ma* 同步的前沿和后沿調(diào)節(jié)* 減少pfc和pwm間的儲能電容器中的脈動電流* 過電壓、欠電壓和電壓降低的保護* pfc軟起動同時具有pfc的vcc過電壓保護 2、ml4803絕對最大額定值 絕對最大額定值指的是這樣的值，如果超過了它們，設備就要受到永久性的破壞。絕對最大額定值只是應力額定值，不包括功能性的設備運行。其主要參數(shù)最大額定值：icc電流(平均值)為40ma；vccmax為18.3v；isense電壓為-5v至1v；任何其他接腳上的電壓為gnd-0.3v到vcc+0.3v；峰值pfcout電流為1a；峰值pwmout電流為1a.而其運行條件-溫度范圍: ml4803cx-x為0℃至70℃；ml48031x-x 為-40℃至85℃。 3、ml4803結構特點與所具功能3.1結構特點 從圖1內(nèi)部結構上看,ml4803前端是一個平均電流模式升壓功率因素校正控制器(pfc)，后面是一個同步的脈沖寬度調(diào)制(pwm)控制器。它區(qū)別于早期的組合控制器就在于它的接腳數(shù)量少，有創(chuàng)新的輸入電流成形技術，以及很低的起動和運行電流。 pwm這部分使用了峰值電流模式運行,它使用傳統(tǒng)的后邊沿調(diào)制，而pfc則使用前沿調(diào)制。這種獨特的前沿／后邊沿(lete)調(diào)制技術，有助于使pfc dc電容器中的脈動電流減到最小。 ml4803可提供兩種型號。ml4803—1在67khz情況下可操作pfc和pwm兩個部分，而ml4803-2則兩倍于pfc的頻率(134khz)的情況下操作pwm部分。這就允許使用較小的pwm磁性元件及輸出濾波器部件，同時在pfc段中將開關損耗減到最小。 除了功率因素校正外，在ml4803中還裝進了幾種保護功能。它們是：軟起動，豐富的pfc超電壓保護，峰值電流限制，占空比限制(工作周期限制)，以及低電壓鎖定(uvlo)。關于它們的具體使用，請見應用圖2。3.2 ml4803引腳功能(表1為引腳功能所示)具體分折如下 *veao(pfc單腳誤差放大器輸入) 這接腳提供反饋通路，使pfc的輸出在設定的數(shù)值上。它連接到pfc輸出電壓上的程控電阻器上，并由反饋補償網(wǎng)絡分流。 *isense(感應電流) 這接腳連接到電阻器或感應pfc輸入電流的電流互感器上。這信號相對于ic接地來說，應該是負的。它內(nèi)接電流限制比較器和電流感應反饋信號。ilimit跳閘電平是-1v。isense的反饋在內(nèi)部被增益4，并與內(nèi)部的鋸齒波比較，以設定pfc占空比。升壓感應器向下的電流與內(nèi)程控斜波的交叉，決定升壓的停歇時間。*vdc 這接腳一般連接到輸出電壓反饋的光耦集電極上(見應用圖2的u3)。它通過26kω的電阻器連到內(nèi)部的5v參考電源上，并通過40kω電阻器連到gnd上。*ilimit 這接腳連接在初級的pwm電流感應電阻器或電流互感器上(見應用圖2的t1)。它為pwm級(它發(fā)生在1.5v時)提供一脈沖的電流限制，并為pwm級的電流模式控制提供峰值電流模式反饋通路。電流斜波在內(nèi)部偏移1.2v，然后和光耦反饋電壓比較，以設定pwm的占空比。 * pfc out和pwm out pfc out和pwm out是高電流功率驅動