有预补偿的应用TOPSwitch的PFC电路原理图

　　APFC(acTIve Power factor correction)技术就是用有源开关器件取代整流电路中的无源器件或在整流器与负载之间增加一个功率变换器，将整流输入电流补偿成与电网电压同相的正弦波，消除谐波及无功电流，提高了电网功率因数和电能利用率。从解耦的理论来看，三相PFC技术可以分成不解耦三相PFC、部分解耦三相PFC以及完全解耦三相PFC三类。全解耦的三相PFC，如6开关全桥电路，具有优越的性能，但是控制算法复杂，成本高。单开关的三相boost升压型PFC电路工作在DCM模式下，属于不解耦三相PFC，由于它的成本低，控制容易而得到广泛应用，但是开关器件电压应力大，电源容量难以提高，只适用于小功率场合。部分解耦的三相

O 引言 开关电源以其小型、轻量和高效率的特点，而被广泛地应用于以电子汁算机为主导的各种终端设备、通信设备中，是当今电子信息产业飞速发展不可缺少的一环，而开关电源性能的优劣也将直接关系到整个系统的安全性与可靠性。开关稳压电源有多种类型，其中单端反激式开关电源，由于线路简单，所需要的元器件少，而受到重视。为使开关电源具有更好的动态稳定性，本文首先将开关电源从功能和结构上分成3个部分，求出各部分的内部参数，及相互之间的关系，然后运用动态小信号平均模型的基本原理求得各部份的传递函数，最后对3个部分传递函数组成的一个整体闭环系统进行分析，以求达到最佳的控制效果。 1 系统模型的建立 图1为单端反激式开关电源控制系统的结构图，由3个重要部

必须指出， TOPSwitch-GX 的快速设计法旨在提供设计开关电源的正确途径，所得到的PD、N参数均为估计值。最终能否达到设计指标，还爱诸多因素的影响。下面阐述设计过程中的一些注意事项。 1、造成开关电源性能指标降低的主要因素 2、提高开关电源性能指标的方法

引言 随着电力电子技术的不断发展，变频调速技术在工业传动领域的应用也越来越广泛，其中尤以交-直-交变频调速应用最为普遍。交-直-交变频调速电路包括整流及逆变部分，其中逆变部分典型为6个开关单元(IGBT或MOS管)，上、下臂各3个，也有的加上制动单元为7个开关单元。因为上臂3个单元的控制触发脉冲信号的参考地是悬浮的，故触发脉冲一般需要相互隔离的4组电源(上臂3个单元分别供电，下臂共用一组电源)。当然，若软件配合控制，给出充电脉冲，上臂3个单元的电源采用自举电路，则只用一组电源即可。这里只讨论采用4组电源的情况。逆变器的控制辅助电源有3个特点：1)具有多路输出电压。本文介绍的电源就有5V、±15V、四组16V触发脉冲电源、12

1　引 言 　　电力电子装置的大量频繁使用给电网造成了很严重的谐波污染，因此必须引入功率因数校正（PFC）电路，使其输入电流谐波满足现有的谐波要求。在小功率应用中，工作于临界连续电流模式下的传统Boost PFC拓扑 ，因其结构简单，稳定性好，开关应力小得到了广泛的应用。　　　  　　随着对转换效率的要求提高，由传统Boost PFC拓扑衍生而来的无桥Boost拓扑逐渐成为研究的热点。它略掉了Boost PFC前端的整流桥，减少了一个二极管的通态损耗，提高了效率。但其相对严重的EMI 效果是阻碍其广泛应用的很大因素。 　　针对这种情况，人们提出了另外一种拓扑：Totem-Pole Boost PFC拓扑。但其传统控制较为复杂而且不

TOPSwitchGX系列是美国PowerIntegrations公司继TOPSwitchFX之后，于2000年底新推出的第四代单片开关电源集成电路，并将作为主流产品加以推广。下面详细阐述TOPSwitchGX的性能特点、产品分类和工作原理。 1TOPSwitchGX的性能特点及产品分类 1.1性能特点 （1）该系列产品除具备TOPSwitchFX系列的全部优点之外，还将最大输出功率从75W扩展到250W，适合构成大、中功率的高效率、隔离式开关电源。 （2）采用TO2207C封装的TOP242～TOP249产品，新增加了线路检测端（L）和从外部设定极限电流端（X）这两个引脚，用来代替T

图1示出三相PFC矩阵变换器电路拓扑。该矩阵变换器的开关是由两个背靠背的IGBT组成的。这样组成的开关可对正负两个方向的电压和正反两个方向的电流进行导通和截止,因此该开关具有四象限功能 。每个H桥的对角线上两个双向开关互补通断,就可将等伏秒面积的双极性电压脉冲通过高频变压器传递给次级输出。每一开关的导通宽度均由模拟调压板通过对交流电压前馈uphase、输出电压反馈uout及初级电流取样值ipri作为输入,再由模拟调压板中的PFC专用芯片UC3854BN运算得到。CPLD板综合DSP板,模拟调压板的输入,发出6路脉宽调制波驱动6只双向开关VQ1～VQ6。图2示出控制系统框图。

Topswitch器件及特性 Topswitch是美国Power Integrations公司从1994年起推出的开关电源新器件，它把脉宽调制（PWM）控制器与需压700V的功率开关管MOS-FET合二为一集成到一块芯片上，大多采用TO220三脚封装，通过漏极D、源极S和控制极C与外电路相连，如图1。 其产品型号除PWR-TOP100-104、PWR-TOP200-204、PWR-TOP209-210外，最近又推出了PWR-TOP221-270等新产品。Topswitch的IC的问世，不仅解决了过去由于开关电源中的脉宽调制控制芯片和功率开关管相互独立所造成的外围元件及辅助电路多，致便开关电源电路复杂的问题，且仍然具有过流保