基于uc3854的pfc电路设计分析

　　什么是uc3854

　　UC3854是一种高功率因数校正集成控制电路芯片。主要特点：属于PWM升压电路，功率因数达到0.99，THD《5%，适用于任何的开关器件，采用通用的操作方式，无需开关；前馈线性调整；平均电流控制模式，噪声灵敏度低；恒频控制，低偏值模拟乘法器/除法器；1A图腾极驱动；高精度基准电压；精度的参考电压。

　　PFC典型芯片UC3854介绍-概述

　　1994年底UC公司推出了UC3854。

　　随着Unitrode，Motorola，Silicon，Siemens等公司相继推出了各种有源功率因数校正芯片，如UC3852、UC3854，3854AB、UC3855、MC34261、ML4812、ML4821、TDA4814等 ，单相有源功率因数校正技术发展很快。

　　UC3854为电源提供有源功率因素校正，它能按正弦的电网电压来牵制非正弦的电流变化，该器件能最佳的利用供电电流使电网电流失真减到最小，执行所有PFC的功能。

　　

　　PFC典型芯片UC3854介绍-各引脚功能

　　UC3854各引脚功能

　　n引脚1（Gnd）：所有的电压测量都以Gnd脚的地电平为参考基准。

　　n引脚2（PKLMT）：峰值电流限制脚。

　　n引脚3（CAOut）：电流误差放大器输出脚。

　　n引脚4（Isense）：电流误差放大器反向输入端

　　n引脚5（MultOut）：乘法器输出端和电流误差放大器正向输入端。

　　n引脚6（Iac）：交流电流输入端。

　　n引脚7（VAOut）：电压放大器输出。引脚8（Vrms）：电网电压有效值端。

　　n引脚9（Vref）：电压基准输出端。

　　n引脚10（ENA）：使能控制端。

　　n引脚11（Vsense）：电压放大器的反向输入端。

　　n引脚12（Rset）：振荡器充电电流和乘法器电流限制设置端

　　n引脚13（SS）：软启动端。

　　n引脚14（Ct）：振荡器电容器设置端。

　　n引脚15（Vcc）：正极性电源电压。

　　n引脚16（GTDrv）：栅极驱动。

　　

　　PFC典型芯片UC3854介绍-构成

　　n电压误差放大器

　　n电网预置器（前馈电压）

　　n模拟乘法器

　　n电流误差放大器

　　n三角波振荡器

　　nPWM比较器

　　nRS触发器

　　n与MOSFET兼容的栅极驱动器

　　n7.5V参考电压

　　n欠压比较器

　　n过流比较器软启动逻辑

　　PFC典型芯片UC3854介绍-内部结构图

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　

　　PFC典型芯片UC3854介绍-性能

　　nUC3854的主要性能为：

　　n适用于Boost型电路

　　n适用于CCM工作模式

　　n平均电流控制

　　n开关频率恒定，最高为200kHz

　　n最大占空比为95%，

　　n单信号输出

　　n输出驱动电压14.5V，输出驱动电流1A

　　n软起动

　　n输入电源欠压保护

　　n输出过载保护功能

　　UC3854的设计特点

　　1）控制功率因素达到0.99

　　2）限制电网电流失真《5%

　　3）适用于全球电网电压（80~270AC）

　　4）前馈电网电压调节、低噪声、高灵敏度

　　5）平均电流模式控制

　　6）低启动电源电流，精密电压基准

　　7）固定频率脉宽调制（PWM）

　　8）低失调模拟乘法器

　　9） 1A栅极驱动器

　　PFC典型芯片UC3854介绍-工作条件

　　nUC3854的极限工作条件

　　

　　PFC典型芯片UC3854介绍-功率级的应用范围

　　n升压型PFC功率因素校正器的控制电路，几乎不随变换器的功率大小而变。

　　一般500W的PFC与一个50W的PFC控制电路基本相同，不同之处仅在功率电路，但控制电路设计步骤基本相同。

　　UC3854的仿真电路

　　

　　UC3854的仿真波形

　　

　　n电流误差放大器输出及载波波形

　　n电感电流及驱动波形

　　

　　n输入电流波形及频谱分析

　　

　　UC3854的实验波形

　　

　　UC3854平均电流控制的小结

　　n这种控制方式的优点是：

　　1 恒频控制。

　　2 工作在电感电流连续状态，开关管电流有效值小、EMI滤波器体积小。

　　3 能抑制开关噪声。

　　4 输入电流波形失真小。

　　n主要缺点是：

　　1 控制电路复杂。

　　2 需用乘法器和除法器。

　　3 需检测电感电流。

　　4 需电流控制环路。