ucc28070设计思路.doc

出于应用要求，最近开发了一台基于UCC28070为控制芯片2500W的功率因数校正PFC输入电压：85V-265V，输出390VPF：0.9-0.99，效率：≥96%输出功率最大3400W磁环电感采用2个40MM铁硅铝绕制电感量为300uH电感实物图如下： 输出电容用了3个330UF的电容，相对来说有点偏小，因为这版设计是配套1500W逆变器后级用在式UPS上面，加上逆变桥的电容就能达到要求了整机发热方面最严重的还是整流桥堆，目前采用的是2个25A600V的桥堆并联，设计时没想50A的桥堆用到到2500W的时候热量还是挺大的，总体来说整机功率管的热量要小于桥堆这是整机的一点不足之处需要单独加以小风扇给桥堆散热下面是整机工作时的输入电压和输入电流波形：  从图中可以看出电流波形已经基本正弦化，同步于输入电压下图为PFC2个电感的电流波形： 这里没有上传细节电感电流展开的波形，实际中2电感电流是交错180度的下图为高压直流输出的电流波形： 从图中可以看出电流为跟随市电电压100HZ的电流波形下面是整机的原理图的主要部分基于UCC28070-2KW功率因数校正PFC的应用设计 整个设计参考TI给出的设计手册：整个设计的开始，定义自己设计的要求： 因为本机没有采用SIC整流二极管，所以频率不能太高。

做到75KHZ为最高上面整机图片所用的是75KHZ的参数，此前做到100KHZ做过实验，普通快恢复在100KHZ下发热量极大所以用快恢复做的输出二极管建议频率为38KHZ-75KHZ，本设计详细介绍63KHZ下各各参数的计算：首先确定PFC2电感的电感量：  从图中计算公式上面的42.2uH为PFC电感的最低电感量，由于TI设计手册提到了电感的摆动，但是没有详细的计算公式，本人在网上也找不到相关资料介绍，所以这里凭经验选择250uH到300uH实际所采用的是300uH电感来做PF下面计算出3.3KW时输出电容的大小： 从计算中得到电容为2110uF下面对功率器件选型，首先要计算出整机最大工作电流： 图中可以看出，MOS管的峰值电流达到53A，平均电流17.56A，所以要选择合适的功率机器，一般选择1.5-2倍的余量来设计，本案例中用到2只FQA28N50并联来做当然也可以用其它型号单只MOS来做下面是输出整流二极管的选型： 我们可以选择10A-15A或以上二极管来做，本案例中利用了现有的RHRP30N60来做下面对电感电流检测互感器CT的设计： 本案例中使用1：200匝比的互感器，输出峰值电流为250MA。

从TI手册设计公式计算得到大约1：550的匝比，就方便而选型，我这里用到1：200而且TI手册推荐互感器匝比在50-200之间所以我这里没有用到公式来选型 从公式计算得到互感器电感量最少不能低于7.6MH，实际我们选择的互感器电感量是135MH左右，相差还是甚远所以有时候还是得灵活运用下面计算出电流采集电阻RS的选择  根据计算，整流二极管的耐压不得低于115V那么我们选型就有个标准参考了.   下面计算出峰值电流限制3.7V的分压电阻以及频率占空比的电阻： 下面对电压反馈量的计算，得到分压网络的电阻值：  下面对电压反馈比较起输出端的电压环路进行设置：   通过计算，我们按照标准原件值来选择得到：RZV=100k,CPV=1.5NF,ZCV=1.5UF(利用1uF和474来并联得到)下面对RSYN电阻计算进行选型： 下面计算出IMO电阻的值： 下面我们对CAO的各项原件值大小进行计算：  通过计算，我们很容易得到RZC,CZC,CPC元件的值下面我们对软启动时间对软启动电容值进行选型： 下面我们对降低EMI干扰的频率抖动参数进行计算： 总结：通过一些列的计算，是不是把复杂的原件变得简单化。

之前这台PFC在设计过程中，正式因为想偷懒，没有计算，导致我折腾很长时间这次把自己的设计过程跟大家分享，就是不想大家在设计过程中走太多弯路本人对PFC研究不深，如有什么不足之处，希望大家能及时指正一起共同学习。