交流电压在H桥主电路上工作回路及采样电路原理

交流电压在H桥主电路上工作回路

图：H桥PFC拓扑主电路

当交流电压LN处于交流的正半周时，如果此时电源模块处于AC on 状态，则红色是充电回路，蓝色是放电回路；如果此时模块处于AC off状态，则绿色是交流电路经过PFC母线电容给辅助电源供电的回路。

L->N, AC on

L->N, AC off

可以看到，在LN交流处于正半周阶段如果忽略慢管二极管压降，V(N-Agnd)＝0，V(L-Agnd)＝V(L-N)。

当交流处于LN负半周期时（即VN>VL）阶段，如果此时模块处于交流AC on阶段，则红色为充电回路，蓝色为放电回路；如果此时模块处于交流AC off阶段，需要分两种情况来分析：

交流AC 谷底峰值小于PFC母线电压时，交流采样回路不通过主拓扑向PFC母线传递能量, 仅通过交流采样电阻回路。

交流AC谷底峰值大于PFC母线电压时，在交流谷底时会通过软启动电阻给PFC母线电容充电，以保持辅助电源正常功耗。

N->L, AC on

N->L, AC off并且母线电压小于交流谷底峰值

可以看到，当电源模块AC on时，V(N-Agnd)=Vpfc，该Vpfc电压大于Vacin谷底峰值，那么V(L-Agnd)=Vpfc-V(N-L)，又因为Vpfc>VN-L，所以V(L-Agnd)也是正压。

AC off时，分两种情况，如果Vpfc>Vpk_ac，此时N到PFC母线电容的慢速二极管截止，交流采样不通过主功率回路，仅有交流电压采样电路工作；如果Vpfc

输入220Vac 输出53.5V10A AC ON

220Vac AC off状态（pfc母线电压<交流电压谷底峰值），黄色有负压

1通道（黄）：VL-Agnd

2通道（绿）：VN-Agnd

3通道（紫）：VL-N

Ch1-Ch2：（浅紫）：VL-N计算

由上图可见，在AC off阶段，由于交流需要通过软起电阻给后级辅助电源供电，如果此时处于LN的负半周期，那么VL-Agnd＝-Vssr，此时会产生负向压降。因此有必要在交流电压采样电路中加入偏置，保证在VL-Agnd为负时能可靠采样。

由于辅助电源在AC off状态下的功率一定，在模块的正常工作电压范围内，实测在85Vac输入情况下VL-Agnd最小值为-28V为负的最大值，该值的大小与软启动电阻阻值和辅助电源功耗有关，阻值越大，辅助电源功耗越大，则负压越大。

在辅助电源刚刚能够启动的电压为交流50Vac，那么此时的负压会达到最大。测试结果来看，VL-Agnd最小值为-52V为负的最大值。因此如果要保证模块在正常辅助电源能够工作的情况下准确采样交流输入电压，那么VL-Agnd最小值应该取-52V。

编辑：黄飞