找方案 | 基于ST L4985的低THD 350W CCM-PFC预调节器EVL4985-350W DEMO方案介绍

 

EVL4985-350W Demo 板介绍：

EVL4985-350W 是基于新的L4985连续传导模式（CCM）功率因数控制器（PFC）的演示板，该板采用350W宽范围输入PFC预调节器，适用于150 W至数kW的所有开关电源，符合IEC61000-3-2和JEITA-MITI标准。由于嵌入式800 V高压启动电路（还包括X电容放电器）和新的专利控制方法，该设计的主要特点是组件数量最少，设计简单易行，在所有工作条件下输入电流失真（THD）极低。
 

 

该设计功率因数转换器（PFC）的功率级是传统的升压转换器，连接到桥式整流器D3的输出。它由升压电感器L1、功率开关MOSFET Q2（Q1未安装）、输出二极管D1和并联电解电容器C3和C4形成的输出电容组成。为满足EMC标准，电路板配备了输入EMI滤波器，以降低升压级的开关噪声。L3过滤共模排放，而L2、C6、C7减少差模排放。连接在线路和中性点之间的300 V变阻器RV1保护电路不受高输入电压瞬变的影响，而保险丝F1在短路时断开电源。NTC电阻器R1与输出二极管串联，可在转换器插入时限制浪涌电流。旁路二极管D2对输出电容器进行预充电，以限制流入升压电感/输出二极管的电流。

 

L4985嵌入高压启动电路，将VCC引脚（#1）充电至VCC\U开启阈值，使恒定电流IHV\U开启（7mA典型）。800 V高压启动块包括将EMI滤波器的X电容器放电至安全水平的电路。这使得该装置能够满足IEC 61010-1和IEC 62368-1等安全法规的要求，而无需将传统的放电电阻器与X电容器并联使用。电阻器R25、R26、R27和R20//R21专用于感应输出电压，并向误差放大器（FB，引脚#5）的反相输入提供保持输出电压调节所需的反馈信息。组件C16、R24和C18连接在补偿引脚（#6）和接地之间，形成误差放大器补偿网络，以保持所需的环路稳定性。

 

电感峰值电流由与接地回路串联的电阻器R2//R3//R4感应，导出的信号通过电阻器R16馈入L4985的电流感应引脚（CS，#4），用于优化CCM操作中的THD性能。小型滤波电容器C11连接在CS引脚和接地之间。J1接头（EBM输入）上存在远程开/关控制输入。在EBM输入处强制3.3V/5V，FB引脚（#5）连接在VFB\U FF/EBM阈值（0.5 V典型值）以下L4985立即停止切换活动并降低功耗。一旦释放FB引脚（EBM输入接地或提升浮动），操作将重新启动。
 

 

   还提供了禁用功能，强制J1接头的开/关输入为3.3V/5V。一旦松开补偿引脚（接通/断开输入连接至地面或提升浮动），设备将通过软启动重新启动操作。

 

L4985的介绍：  

L4985是一款峰值电流模式PFC控制器，用于boost变换器，配有专用乘法器“仿真器”，除创新的THD优化器外，该仿真器还保证在所有工作条件下都具有极低的总谐波失真（THD）性能。该设备采用pin SO封装，为EN61000-3-2和JEIDA-MITI兼容应用中CCM操作的boost PFC前置调节器提供了高性能/低组件计数解决方案，功率范围从几百W到约千瓦。

 

由于采用了专有的关断时间调制器，该设备在所有工作条件下均以准固定频率工作。有两个选项可用，A为65 kHz，B为130 kHz。
 

 

800V高压启动块还包括将EMI滤波器的X电容器放电至安全水平的电路。这使得装置能够满足安全规定（如IEC 61010-1或IEC 62368-1），而无需使用与X电容器并联的传统放电电阻器。该设备具有低功耗和禁用功能，允许在本应符合能源之星、美国能源部（DoE）发布的最新节能要求、欧洲行为准则、欧盟生态设计指令和其他指南的应用中使用。

 

除了能够在瞬态条件下保持输出电压受控的过压保护外，IC还具有针对反馈回路故障或错误设置以及升压电感饱和的保护。断电保护功能允许根据IEC 60601-1-2驱动的最新法规设计医疗设备，该法规要求在电网电压下降持续500毫秒的情况下进行输出调节。软启动限制峰值电流。图腾极输出级的源电流为0.7 A，漏电流为1.5 A，适用于大型MOSFET或IGBT驱动器。

 

技术规格：

•工作模式：峰值CCM电流模式

•PFC功率可达350W，搭上LLC部分电源的功率范围可以 150 W 到数 kW

•外围参数简单

•800V高压启动功能

•集成X电容

•在所有运行条件下（CCM和DCM）具有最小线电流THD的专用乘法器“仿真器”

•保护：反馈回路故障、OVP、OCP、电感器饱和、棕色、棕色（符合医疗SMPS标准）

•电感电流检测

•禁用和低功耗功能

•冲击电流监测

•软启动，平稳启动

•1.2%（@Tj=25°C）内部参考电压

•65 kHz（A型）和130 kHz（B型）开关频率

 

Demo板图片：

 

Demo板电路图：