L6562功率因數校正器及應用

1．引言
從220V交流電網(wǎng)經(jīng)整流供給直流是電力電子技術(shù)及電子儀器中應用極為廣泛的一種基本變流方案，但因為整流器是一種非線(xiàn)性元件和儲能元件的組合，使得輸入電流波形發(fā)生嚴重畸變，呈脈沖狀。脈沖狀的輸入電流含有大量諧波電流，一方面對電網(wǎng)造成嚴重污染，另一方面使輸入電路功率因數下降。為了提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量和可靠性，同時(shí)也為了提高功率因數、實(shí)現節能，需采取有效的技術(shù)措施減少輸入端諧波分量。
提高功率因數的方法主要有兩種：一種是無(wú)源功率因數校正法，在整流器和電容之間串聯(lián)一個(gè)濾波電感，或在交流側接入諧振濾波器，來(lái)擴大輸入電流的導通角；另一種是有源功率因數校正（APFC）法，在整流器和負載之間接一個(gè)DC-DC變換器，應用電流反饋技術(shù)，使輸入端電流波形跟蹤交流輸入正弦波形，從而把功率因數提高到0.99或更高。有源功率因數校正控制芯片種類(lèi)繁多，本文介紹峰值電流控制模式的功率因數校正控制芯片L6562，同時(shí)分析它在功率因數校正電路中的功能，建立了實(shí)際電路并測試其典型波形，驗證了該芯片的可靠性。

2．L6562的特點(diǎn)和引腳
2.1特點(diǎn)
L6562的主要特點(diǎn)為：內部的乘法器帶有THD最優(yōu)化專(zhuān)門(mén)電路，能有效控制AC輸入電流的交越失真和誤差放大器輸出紋波失真，從而提高功率因數和降低THD。
L6562的其它特點(diǎn)如下：
⑴　具有10.3V～22V的寬電源電壓范圍；
⑵　具有低于70MA的啟動(dòng)電流和低于4mA的工作電流，并且含有截止功能，因而特別適用于遙控開(kāi)／關(guān)控制，并且能滿(mǎn)足“藍天使”、“能源之星”和“Energy2000”等標準；
⑶　借助于電壓誤差放大器和1％的內部精密電壓參考，可控制PFC的DC輸出電壓并使其高度穩定；
⑷　具有過(guò)電壓保護功能，能安全處理啟動(dòng)和負載斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電壓；
⑸　在電流感測腳內嵌RC低通濾波電路，可減少外部元件數量和PCB面積；
⑹　帶有源電流／灌電流為600mA／800mA的推挽式輸出級，并帶有欠壓鎖定(UVID)下拉和15V的電壓鉗位，可驅動(dòng)功率MOSFET或IGBT，從而可使變換器輸出功率高達300W。
2.2L6562的引腳說(shuō)明
L6562采用8引腳DIP和SO封裝，其引腳排列如圖1所示。L6562的引腳功能介紹如下：

當負載突然變小而導致輸出電壓變化DV0>0時(shí)，1腳的電壓通過(guò)誤差放大器的反饋仍然保持在2.5V左右，1腳和2腳之間的RC網(wǎng)絡(luò )使電路達到非常高的PF，結果流過(guò)電阻R2的電流仍為，但是流過(guò)R1的電流變?yōu)椋?/span>,則,這個(gè)微小電流通過(guò)芯片外圍的補償網(wǎng)絡(luò )，流入到芯片的2腳，

并且被內部電流監測。當達到37MA時(shí)，芯片內部的乘法器輸出電壓將變小，這樣也將導致電路輸出電壓變小。當超過(guò)40MA時(shí)，OVP被觸發(fā)，門(mén)極電壓驅動(dòng)強制被拉低關(guān)斷外部晶體管，芯片處于靜止狀態(tài)。這種狀況一直保持到直到電流降為10MA左右，這時(shí)，芯片內部啟動(dòng)電路重新啟動(dòng)，允許開(kāi)關(guān)重新打開(kāi)，DV0=R1*40*10-6.

3.2.2L6562的THD最優(yōu)化電路
L6562在其內部乘法器單元中嵌入了THD最優(yōu)化專(zhuān)門(mén)電路，該電路能處理AC輸入電壓過(guò)零附近積聚的能量，從而使橋式整理器之后的高頻濾波器電容得以充分放電，以減少交越失真，降低THD。
結合高線(xiàn)性乘法器中的THD最優(yōu)化電路，L6562允許在誤差放大器反相輸入端INV和輸出端COMP之間連接RC串聯(lián)補償網(wǎng)絡(luò )，以減少誤差放大器輸出紋波和乘法器輸出的高次諧波。

4、L6562的電路實(shí)驗
采用L6562作為反激式電路的控制芯片，它的典型應用電路見(jiàn)圖3。圖4、圖5和圖6分別為空載、有負載和過(guò)流時(shí)驅動(dòng)管MOSFET漏源間的電壓波形。

表2為不同負載、不同輸入電壓下得到的電路功率因數的大小。從表中可以看到，負載為滿(mǎn)載的50%，輸入電壓為180V時(shí)，電路的功率因數最大，達到98.1%
表2功率因數

5、結論
本文介紹了功率因數控制芯片L6562的特點(diǎn)、引腳，工作原理以及內部電路，并設計了反激式功率因數校正電路，測試了其工作波形和不同輸入電壓、負載條件下的功率因數。各項性能指標均比較理想。