基于固定关断时间控制的Boost PFC电路研究

在详细分析固定关断时间(Fixed-off Time,简称FOT)控制原理的基础上,提出了将FOT用于Boost PFC时的方法。仿真验证了该方法的可行性,并利用DSP作为控制核心设计了一个Boost PFC电路。仿真和实验结果表明,该方法能有效减小输入电流谐波,提高功率因数。

固定关断时间控制Buck变换器斜坡补偿技术及其机理研究

当输出电容等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)较小时,固定关断时间控制(fixed off-time,FOT)控制Buck变换器可能工作在不稳定的混沌状态。提出FOT控制Buck变换器的斜坡补偿技术,通过采样电感电流信息对输出电容电压进行电压斜坡补偿,实现了低ESR输出电容FOT控制Buck变换器的稳定工作。分析斜坡补偿的作用机理,给出确保变换器稳定工作时斜坡补偿电压斜率的临界值。建立斜坡补偿FOT控制Buck变换器的离散映射模型,研究斜坡补偿电压斜率作为分岔参数时斜坡补偿FOT控制Buck变换器的动力学行为。研究结果表明,斜坡补偿有效拓宽了变换器输出电容ESR的稳定工作范围,通过斜坡补偿技术,输出电容ESR较小时FOT控制Buck变换器也能稳定正常工作。实验结果验证了理论分析的正确性。

一种新颖的功率因数校正控制技术研究

介绍了一种固定关断时间控制的功率因数校正电路,其主要特点是通过外部简单电路来控制开关管,使其关断时间恒定,且使峰值电流跟踪正弦基准,从而使功率因数校正电路在大电流下工作在电流连续模式(CCM),而在小电流下工作在电流断续模式(DCM)。与传统的临界连续的功率因数校正电路相比,采用该控制方法的功率因数校正电路不但能输出更大的功率,而且有更高的效率。实验表明,采用这种固定关断时间的控制方法,功率因数校正(PFC)的输入电流可满足IEC1000-3-2ClassD的要求。

PI补偿固定关断时间电流型控制Boost变换器的次谐波振荡机理及失稳边界

当电压外环反馈增益较大或变换器输出电容等效串联电阻（equivalentseriesresistance，ESRl较大时，采用比例积分（proportional．integral，PI）补偿的固定关断时间电流型（fixedoff-timecurrent．mode，FOT-CM）控制Boost变换器存在次谐波振荡现象，导致变换器工作在不稳定状态。PI补偿器中补偿电容电压是变换器电感电流和输出电容电压的线性组合，由此建立了PI补偿FOT-CM控制Boost变换器的降阶离散时间模型，研究了电压外环反馈增益和输出电容ESR对变换器稳定性的影响，阐述了次谐波振荡现象的产生机理。进一步，通过近似降阶离散时间模型，得到了PI补偿FOT-CM控制Boost变换器的近似临界稳定条件。结果表明，当输出电容ESR较小时，随反馈增益的增大，PI补偿FOT-CM控制Boost变换器通过倍周期分岔失稳；随着输出电容ESR的增大，变换器通过边界碰撞分岔失稳。为了避免次谐波振荡现象的产生，变换器需采用ESR较小的输出电容，且电压外环需设计较小的反馈增益。实验结果验证了理论分析的正确性。

断续工作模式下高功率因数AC-DC LED驱动芯片

设计并实现了一种高功率因数AC-DC LED驱动电路。采用单周期控制策略与固定关断时间控制方式,得到了接近于1的功率因数。针对系统工作在断续导通模式下所产生的输入电流零交越畸变现象,加入了零交越补偿电路,并对改进的电路进行系统建模。使用Simplis软件验证了该策略的可行性,并对补偿电路进行了参数优化与选取。采用HHNEC 0.5μm 5V/40V HVCMOS工艺对芯片进行MOS级电路设计,控制芯片版图尺寸为1 950μm×2 730μm。对原型电路进行测试,交流输入电压在85~265V范围内,输出功率在7~12 W时,整个系统功率因数高于0.98,最高可达0.9992,总谐波失真最小仅为4.67%。

一种新颖的电流连续模式功率因数校正电路的研究

介绍了一种固定关断时间控制的功率因数校正电路,它的主要特点是通过外部简单电路来控制开关管的关断时间,从而实现了固定关断时间,这样可以提高输出功率等级。实验表明:这种控制方法实现了固定关断时间控制。

一种改进型固定关断时间PFC电路的研究

为满足高性能功率因数校正(PFC)的需求,提出一种新型含补偿电路的固定关断时间(FOT)-PFC电路。分析了电路的工作原理,推导了改进电路的参数和设计方法。实验结果表明,经补偿后的FOT-PFC电路减小了输入电流波形的畸变,有效抑制了输出电压的瞬变,同时响应特性很快。输入电压有效值和负载功率在较大范围变化时,输入电流总谐波畸变率THD<25%,满足EN61000-3-2 Class-D的要求。

一种基于固定关断时间的LED驱动芯片设计

设计了一种降压型恒流LED驱动芯片,采用PFM模式控制,可支持7～40V的宽输入电压,内部功率管具有固定的关断时间,其开关频率最高可达1MHz,效率高达90%以上。该芯片可支持线性调光和PWM调光,并且具有过温保护、过流保护和欠压保护等功能,具有较高的稳定性。采用上华0.5μm BCD 40V工艺,完成了芯片的设计、仿真和版图布局。

固定关断时间PFC在CCFL中应用的研究

为满足液晶显示面板日益增大的需求,将一种固定关断时间峰值电流控制的功率因数校正(PFC)电路用在大屏幕液晶显示器的冷阴极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp,简称CCFL)驱动电源中。详细分析了这种控制方式的工作原理,给出了变换器的主要参数和设计方法。实验结果表明,采用该控制方法的PFC性能良好,电路的功率因数达到0.99以上,满足IEC100-3-2 Class D的要求,适用于该类工作场合。

一种固定关断时间控制模式的升压变换器

采用0.5μm 40 V BCD工艺,实现了一款基于固定关断时间控制模式的升压型直流-直流转换器。采取了输出电压双路反馈的方式,既提高了瞬态响应速度,也简化了补偿网络的设计。同时提出了一种新型的频率控制电路,克服了固定关断时间控制模式开关频率不固定的缺点。测试结果表明,当芯片输入电压为5 V,输出电压为15 V时,峰值效率达到了89.7%,最大输出电流达到500 mA。在300mA的负载跳变下,过冲或欠压小于140 mV,响应时间小于82μs。开关频率变化在目标频率1%以内。

固定关断时间控制对Buck变换器稳定性的影响

文中分析了固定关断时间(Fixed Off-Time,FOT)控制Buck变换器的工作原理,建立了FOT控制Buck变换器控制信号至输出电压的传递函数。基于该传递函数,对关断时间与FOT控制Buck变换器稳定性间的关系进行了小信号分析。电路仿真和实验结果验证了小信号分析的结论。

开关DC-DC变换器恒频定关断时间控制技术研究

针对固定关断时间(FOT)控制开关变换器开关频率随输入输出电压波动、增加开关电源损耗、不利于EMI滤波器综合设计等缺点,提出了一种基于输入输出电压反馈调节的恒频固定关断时间(CF-FOT)控制技术。通过增加输入输出电压反馈环路,使固定关断时间随输入输出电压动态调整,以确保开关频率恒定,从而消除了输入输出电压波动对开关频率的影响。PSIM仿真与实验结果表明,CF-FOT控制技术具有良好的可行性,提升了原FOT控制开关变换器的性能。

基于晶闸管关断时间控制的高效中频电源

针对常规晶闸管并联谐振中频电源存在的在熔炼期内输出功率达不到额定功率的问题,设计了一种对 DC/AC 逆变器采用调节功率角φ的触发控制电路,配合原有的 AC/DC 相控双闭环控制电路,可以使中频熔炼电源实现高效控制。

一种用于Boost PFC变换器的改进关断时间控制策略

针对Boost PFC变换器的关断时间控制策略在工作模式切换时可能出现的交流输入电流失真的问题,提出了一种改进的关断时间控制策略,该策略在多种工作模式下,不需要任何模式识别和控制算法,即可实现单位功率因数校正,与传统的关断时间控制策略相比,能够减小输入电流失真,提高THD性能。

固定关断时间控制Buck变换器输出电容等效串联电阻的稳定性分析

通过专用电力电子仿真软件进行电路仿真,定性分析了固定关断时间(fixed off-time,FOT)控制Buck变换器输出电压相位滞后于电感电流相位的原因及其引发脉冲簇发现象的机理,探讨了如何调整输出电容等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)的大小来消除这些复杂非线性现象,并定量给出了FOT控制Buck变换器处于稳定工作状态时的ESR临界值.结果表明,输出电容ESR对FOT控制Buck变换器工作状态的影响较大,当ESR小于临界值时,输出电压相位滞后于电感电流相位,发生脉冲簇发现象;而当ESR大于临界值时,输出电压与电感电流的变化保持同步,脉冲簇发现象消失.通过描述函数法建立了参考电压至输出电压的传递函数,由Routh-Hurwitz判据说明了ESR临界值是FOT控制Buck变换器的失稳条件.

双频率控制开关变换器低频波动现象抑制方法

针对传统双频率控制技术应用于电感电流连续导电模式开关变换器时存在的电感电流和输出电压低频波动问题,在介绍该技术控制原理的基础上,建立了输出电容储能迭代模型,利用该模型揭示了一个开关周期内电感储能变化量不为零是产生低频波动现象的根本原因。为解决此问题,通过将电感电流信息引入反馈控制环路,提出并研究了峰值电流型固定关断时间双频率控制技术,分析了该技术的工作原理和低频波动现象抑制机理。通过与传统双频率控制技术进行仿真和实验对比研究,结果表明峰值电流型固定关断时间双频率控制方法能够有效抑制低频波动现象的发生。

基于半桥LLC谐振变换器的LED驱动电源的研究

针对LED驱动电源对高功率因数、高效率及高可靠性的要求,提出了改进型的固定关断时间模式。采用半桥LLC谐振变换器作为驱动电源DC/DC变换器的拓扑结构,给出了谐振参数优化设计的方法。对大电流输出整流二极管损耗较大的问题,采用外驱动同步整流方案取代传统输出整流方案,进一步提高电源效率。电源样机试验结果验证了所提方案的可行性和有效性。

基于FOT模式PFC电路设计的研究

提出了一种基于FOT模式的PFC电路设计方法,以L6562为控制芯片,给出了470W PFC主电路及控制电路方案。采用C语言编程的方式对电流等关键参数进行模拟计算,在满载情况下,对设计电路进行了实验验证。计算及实验结果表明,在优化参数:电感值350uH,固定关断时间为5us情况下,470W FOT模式PFC电路能有效减小输入电流谐波,提高功率因数。

基于L6563的ZCD网路参数设计方法

基于TI公司的PFC芯片L6563,文章主要论述ZCD(Zero Current Detector零电流检测)网路参数选取问题。TI公司在datasheet AN1792、AN1895中论述了基于L6562的ZCD网路设计,并给出了部分推导和结论性的公式。在此基础上,文中推导了一种相对简单的选取ZCD参数的方式,旨在方便L6563 PFC的设计。

STLUX385A:革命性的照明数字控制器

LED灯是在上个世纪30年代中期高压钠灯问世后近80年来最具颠覆性的照明技术,LED灯引起广泛关注的原因不只是能效高、寿命长、节能环保,还因为LED灯比白炽灯或氙灯更好控制。＂数字＂控制器已步入功率转换时代的主流,在很多情况下,