新一代单片PFC+PWM控制器
● 操作电流典型值为3.0mA;
● 欠压锁定门限电压典型值为13V。
图5
4 CM6800/1的内部结构原理
CM6800/1的内部结构框图如图2所示,它由一个平均控制电流以及连续的boost同步前沿PFC和后沿PWM组成,其中PWM既可用于电流模式又可用于电压模式。而在电压模式中,与PFC输出相接的前馈控制电路可改善PWM的线性控制规则;在电流模式中,PWM通常用下降沿(后沿)调制方式,而PFC则用上升沿(前沿)调制。这种前、后沿调制专利技术的运用使得PFC的误差放大器具有较宽的带宽,而且能够有效地减小与PFC DC端相连的电容的尺寸。
CM6800/1具有功率因数校正和大量的保护功能,其中包括软启动、PFC过压保护、峰值电流限制、断电保护、占空比限制及欠压锁定等。
由图2可知,PFC部分由增益调节器、电压误差放大器、电流误差放大器、过压比较器、PFC限流比较器、电压参考电路及振荡器等组成。其中增益调节器是PFC的主要部分,它可以对干线电压波形、频率、RMS线上电压、PFC输出电压以及整个电流反馈的响应进行控制。PWM部分由脉宽调制器、PWM限流比较器、VIN OK比较器、PWM控制(RAMP2)电路(电流模式及电压模式)、软启动电路、占空比限制电路及直流限流比较器等组成。这一部分最重要的问题是和PFC部分的内部同步问题,其同步特性简化了PWM的补偿电路,它主要靠PFC的输出电容(即PWM输入电容)来对纹波进行控制,而且PWM的工作频率与PFC相同。
图6
CM6800/1突出的优点是采用了同步的前沿PFC和后沿PWM调制技术。PWM的后沿调制是在系统时钟的后沿开关将要接通时进行的。其方法是将误差放大器的输出和调制的斜坡电压进行比较,然后在开关接通期间确定其后沿调制的有效占空比,图3所示是其后沿调制示意图。而前沿调制是在系统时钟的前沿开关断开时进行的,其方法是当调制斜坡电压达到误差放大器输出电压时,开关接通,并在开关断开期间确定前沿调制的有效占空比,图4所示是其前沿调制原理示意图。
这种控制技术的优点之一是只需要一个系统时钟,开关1(SW1)断开和开关2(SW2)接通可在同一瞬间将瞬时的“no-load”周期减至最小,从而通过开关作用得到较低的纹波电压?同时在同步开关作用下减小前端的纹波电压。采用这种方法,可将120Hz的PFC的输出纹波电压改善30%。
5 CM6800/1的应用
CM6800/1集成芯片可广泛应用于大功率开关电源中,图5是CM6800/1芯片以电流模式工作的应用电路,图6是芯片工作在电压模式的应用电路。在电流模式应用中,RAMP2端的信号可直接从电流感应电阻R19得到,且在变换器的输出期间为一个典型的电流。同时,DCILIMIT可用于提供周期性的限制电流,在该应用中,它可直接和RAMP2连在一起,而且DCILIMIT输入还可用于输出进行过流保护。而在电压模式应用时,RAMP2端和一个RC定时电路(R62、C50)连接在一起,可产生一个斜坡电压,其最小值为0V,最大值约为5V。需要说明的是:应用与PFC输出相连接的前馈电路可为PWM提供一个理想的周期斜坡信号,这对改善其线性规则的准确性和响应有一定帮助。
《新一代单片PFC+PWM控制器(第3页)》