低谐波、高功率因数AC/DC开关电源变换器设计

MC34261的启动阀值电压为10土0+8V，启动电流是0.3mA，工作电流典型值是7.1mA，峰值驱动输出电流为0.5A，动耗不大于0.8W。除欠压锁定之外，MC34261的保护功能还包括输出箝位、峰值电流限制等。MC34261属于可变频率不连续电流型功率因数控制Ic。与固定频率不连续电流型控制Ic比较，MC34261可提供更高的APFC能力和更低的liD。MC34261的引脚排列和引脚功能与SILICINGENERAl公司的SG3561A和三星公司的KA7524相同，性能等效于西门子公司的TDA4817，但引脚排列不同。APFC型AC/DC电源变换器电路结构和工作波形。

以升压型有源功率因数校正IC电路MC34261为基础的(开关)电源变换器的设计思想是把MC34261作为APFC前置调节器，置于二极管整流电路中，监控入端电流，使电流波形跟踪电压波形的变化，调整入端电压、电流的相位，达到抑制电流谐波、提高电源变换器4-1由MC34261控制的AC/OC(开关)电源变换器电路。

其基本工作过程是，工频市电经LC射频驱动Q再次导通，Q可等效为由Ic控制的开(RF)滤波和桥式整流后，得到正弦半波直流脉关K，由MC34261控制的APFC开关电源的冲电压。通过的电流首先向cs充电，当cs开关特性如图4-2所示。上的电压达到的约10V时，控制器Ic被启动并开始工作。正弦半波直流电压经R、R组成的分压器分压通过脚3输入到Ic的一象限乘法器。在滤波大电容c上的直流输出电压V被电阻分压器中R。取样，经脚l输入到Ic中的误差放大器的反相输入端，与2.5V的基准电压比较并放大，输出一个直流误差电压也送到乘法器，乘法器的主要作用就是保证AC输入电流Im跟踪输入电压v的变化。流经开关功率管MOSFET(Q)的导通电流在R上转换成电压信号，经R，、C。组成的低通滤波器滤渡，通过脚4输出到1c的PWM比较器，由升压电感L的副绕组，将L中的电流信号取样并经脚5输入到1c中的零电流检测器，这样1c中的逻辑电路的触发，同时受到电流传感比较器和零电流检测器的输出信号的控制，并保证Ic的脚7在同一时刻只有一个PWM脉冲输上。当L中电流由0增到最大值的过程中，Q导通，而二极管D中无电流通过;当I从最大值下降直到变为0之前，Q则截止，而D中有电流通过;一旦降至零，Ic脚7就输出PWM脉冲。

APFC型AC/DC电源变换器电路结构和工作波形

由MC34261控制的APFC型(开关)稳压电源电路结构如图4一1所示。驱动Q再次导通，Q可等效为由Ic控制的开关K，由MC34261控制的APFC开关电源的当cs开关特性如图42所示由于Ic的控制作用，L中峰值电流的包络曲线紧紧跟踪AC输入电压的变化，在APFC电子电源变换器电路中，Ic脚7输出驱动电压n电感电流“AC输入电压和输入电流Ii，v等渡形如图4-3所示。

由于AC输入电压V和DC输出电压vw都受到Ic的监控，1c通过输出PWM驱动脉冲控制MOSFET的开关时间，故在APFC电路的输出端可产生高度稳定的直流电压。当.一旦升高时，Ic脚7就输出宽一些的驱动脉冲，使MOSFET导通时间变长，从而使降至设定的稳压值值得说明的是，这种开关稳压电源要求DC输出电压必须高于峰值AC输=入电压，因此对MOSFET的耐压要求较高，在设计时，须引起注意。

采用升压型APFC技术设计的AC/DC(开关)电源变换器具有明显的优点，对于我们设计高功率因数、低谐波含量的工业负载具有积极意义。本文的目的是使每一个电子系统工程师意识到对他们所设计的每一个工业负载或设备，应把降低谐波、提高功率因数作为系统设计的一个重要指标之一。与其把电力系统污染后，再被动地进行治理和补偿，不如我们主动地把工业负载或设备的电子电源和电子装置设计成低谐波、高功率因数的非污染源，自觉维护电力系统的电气环境，提高我国工业设备的用电质量。