用於PFC的交錯式升壓轉換器的優勢

2021-01-16 電子產品世界

  採用交錯式升壓級可以降低功率因數校正預調節器功率轉換器輸入及輸出紋波電流,從而縮小升壓電感器尺寸並降低輸出電容的電氣應力。

  用於 PFC(功率因數校正)預調節器的最常見的拓撲結構為升壓轉換器,該升壓轉換器有一個持續的輸入電流,您可以採用平均電流模式控制技術進行操作,使輸入電流可以跟蹤線電壓變化。圖 1 顯示了一款傳統的單級升壓轉換器。為了更方便地解釋電路工作情況,本文所指的均為直流輸入。ΔIL1 表示轉換器輸入端電感紋波電流變量,同時需要進行濾波處理使其符合 EMI 規範。I1 表示二極體輸出電流,該電流為非持續電流,同時需要輸出電容 (COUT) 對其進行濾波處理。在該拓撲結構中,輸出電容紋波電流 ICOUT 較強,這也是 I1 與 IOUT(直流輸出電流)之間的區別所在。

  

  交錯式升壓轉換器

  圖 2 為雙級 (two-phase) 交錯式升壓轉換器的工作原理圖,該雙級交錯式轉換器由兩個在相位差為 180


相關焦點

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  • 用於通信的高壓升壓和反相轉換器
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  • 全方位半無橋式/交錯式PFC
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    UCC28060 包含了諸如 Natural Interleaving的創新性特性,並且可以用於多種應用,詳情請參見下面的 2.1 章節。  2 描述  PR735 由兩塊電路板組成:一塊是含有磁性元件、電晶體以及其他高功率組件的電源電路板;另一塊是由 UCC28060 集成電路以及各種組件和濾波電路組成的控制器電路板。
  • 升壓轉換器的功率翻倍提高,這是怎麼做到的?
    相比單相位設計,多相位升壓設計有多項優勢,包括:提高效率、改善瞬態響應,以及降低輸入和輸出電容值(因為電感紋波電流,以及輸入和輸出電容中的紋波電流降低),使得整個升壓轉換器動力系統組件上的熱應力降低。這兩種信號對噪聲極其敏感,即使採用非常精細的布局,也會受到升壓轉換器應用中典型的尖峰電流和電壓變化影響。一些升壓控制器具備多相位功能,可以解決此問題,但很多都沒有。 對於沒有多相位電路的控制器,LT8551 多相位升壓轉換器相位擴展器可以和主控制器的開關組件一同工作,並檢測其狀態,以此解決該問題。
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    另外還會結合電機驅動應用討論這種方法的優勢。  不同PFC電路  PFC電路通常採用升壓型DC-DC轉換器拓撲結構,並且位於交流整流器電橋正後方。這種拓撲結構迫使輸入電流與輸入電壓同相。結果,負載在交流電源看來是一個純無源負載電阻。對於較高的功率水平,可以使用交錯式拓撲結構。最常見的是雙通道交錯操作,這與讓兩個升壓轉換器並聯並分擔負載並無不同。
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    >器經常被用於從較低的電池輸入電壓產生較高的輸出電壓。圖 1 中所示的 12V 輸出轉換器專為依靠任何典型的小型電池電源運行而設計。這款設計以 LTC®3122升壓型轉換器為中心,該器件能夠利用一個 1.8V 至 5.5V 輸入產生一個高達 15V 的穩定輸出。
  • 如何選擇最優的190 W纖薄PFC電源段方案?
    但如參考資料[5]中所詳細介紹的,交錯式技術能夠優化下列元器件:  -功率MOSFET:在每個支路,MOSFET均方根(rms)電流僅為單相CrM或FCCrM PFC段中使用的11 A MOSFET的電流的一半。兩顆5 A MOSFET替代了11 A MOSFET。  -升壓二極體:同樣,每個支路的升壓二極體傳輸的電流是總電流的一半。
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