采用UCC28051的100W通用線路輸入PFC升壓轉(zhuǎn)換器
1 引言
UCC28051參考設(shè)計(jì)為一款具有功率因數(shù)校正 (PFC) 功能的 100 W 離線 AC-DC 電壓轉(zhuǎn)換器。該電源模塊設(shè)計(jì)旨在說明如何在一個(gè)離線功率因數(shù)校正預(yù)調(diào)節(jié)器中合理配置 UCC28051。根據(jù)設(shè)計(jì)，該模塊可在 85V～265V 的通用輸入電壓范圍內(nèi)工作，具有 400V DC 穩(wěn)壓輸出。
為了使該設(shè)計(jì)正常的工作，輸出端需要一個(gè)最低為 25W 的負(fù)載。
2 注意事項(xiàng)
只要通電在該評(píng)估板上就會(huì)出現(xiàn)高壓電平。因此在利用該電源模塊時(shí)，必須采取適當(dāng)?shù)姆婪洞胧?。其輸出端具有一個(gè)大能量存儲(chǔ)電容，所以對(duì)該模塊進(jìn)行處理之前必須要對(duì)該電容完全放電。如果不遵循這些安全防范措施的話，就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的損壞。
3 原理圖
正常工作時(shí)，在一些電路組件上可能會(huì)出現(xiàn)高于 75V DC 和 85V AC 的電壓。
4 參考設(shè)計(jì)布局
5 電氣特性
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最小值 |
典型值 |
最大值 |
單位 |
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VIN |
85 |
|
265 |
VRMS |
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輸出 |
375 |
400 |
425 |
V |
|
輸出功率 |
25 |
|
100 |
W |
|
輸出紋波 |
|
|
10 |
V |
6 參考設(shè)計(jì)性能
下圖顯示了參考設(shè)計(jì)的性能。
注：為了實(shí)現(xiàn)這些性能，需要一款 560-μH 差動(dòng)模式 EMI 濾波器。該數(shù)據(jù)為使用一款 AC 電源時(shí)的數(shù)據(jù)，以得到可靠的性能結(jié)果。如果使用了一個(gè)可調(diào)變壓器、自耦變壓器和 AC 電源，則與自耦變壓器的高電感所實(shí)現(xiàn)的性能結(jié)果相比，該轉(zhuǎn)換器的性能將會(huì)更佳。
圖 1 圖 2
圖 3
下圖顯示了該電源模塊的輸入電流和調(diào)整過的線路。
l 通道3=調(diào)整后的線路電壓
l 通道4=電源模塊輸入電流
圖 4 圖 5
圖 6 圖 7
7 材料清單
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參考設(shè)計(jì) |
數(shù)量 |
描述 |
廠商 |
部件號(hào) |
|
連接器 |
AC_L1、OUT+ |
0 |
接線柱、絕緣、用于標(biāo)準(zhǔn)香蕉插頭、黑色、15A、直徑為 0.425英寸 |
Johnson |
111-0703-001 |
|
AC_N1、OUT- |
0 |
接線柱、絕緣、用于標(biāo)準(zhǔn)香蕉插頭、紅色、15A、直徑為 0.425 英寸 |
Johnson |
111-0703-001 | |
|
電容器 |
C1 |
1 |
1μF、16V、X7R、10%、1206 |
Yageo America |
12062R105K7BB0D |
|
C10 |
1 |
鋁電解質(zhì)電容、220μF、450V、直徑 1.18 英寸* 1.575 英寸 |
松下 |
ECO−S2WB221DA | |
|
C2、C4 |
2 |
陶瓷電容、1nF、50V、X7R、10%、805 |
松下 |
ECJ−2VB1H102K | |
|
C3 |
1 |
陶瓷電容、0.12μF、25V、X7R、10%、805 |
松下 |
ECJ−2YB1E124K | |
|
C5 |
1 |
聚合物電容、0.47μF、630V、10%、0.885 英寸×0.370 英寸 |
松下 |
ECQ−E6474KF | |
|
C6 |
1 |
陶瓷電容、0.100μF、50V、X7R、10%、805 |
Yageo America |
08052R104K9BB0D | |
|
C7 |
1 |
陶瓷電容、18PF、50V、NPO、5%、1206 |
松下 |
1206CG180J9B200 | |
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C8、C9 |
2 |
鋁電容、100μF、35V、20%、0.2 |
松下 |
EEU−FC1V101 | |
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二極管 |
D1、D2 |
2 |
標(biāo)準(zhǔn)整流器、1.5A、600V、SMA |
Vishay |
BYG10J |
|
D3 |
1 |
橋接整流器、6A、600V、GBJ 系列 |
通用半導(dǎo)體 |
PB66 | |
|
D4 |
1 |
肖特基二極管、1.5A、25V、SMA |
Vishay |
BYS10−25 | |
|
D5 |
1 |
齊納二極管、1W、18V、SMA |
Diodes Inc. |
SMAZ18−13 | |
|
D6 |
1 |
肖特基二極管、1.5A、90V、SMA |
Vishay |
BYS11−90 | |
|
D7 |
1 |
超快二極管、8A、600V、D2PAK |
國(guó)際整流器公司 |
HFA08TB60S | |
|
保險(xiǎn)絲座 |
F1 |
1 |
1/4 保險(xiǎn)絲 |
力特 |
FC−250−A−MT |
|
散熱片 |
HS1 |
1 |
TO-220、垂直安裝、15*C/W、0.5x0.95 英寸. |
Avvid |
593002B33402−ND |
|
PFC 電感 |
L1 |
1 |
2.02×1.90英寸 |
Cooper Electronics Technologies |
CTX16−15954 |
|
MOSFET |
Q1 |
1 |
N 通道、500V、8A、TO-220AB |
國(guó)際整流器公司 |
IRF840 |
|
電阻器 |
R1、R2 |
2 |
芯片電阻、1.1MΩ、1/8W、5%、1206 |
松下 |
ERJ−8GEYJ115V |
|
R10 |
1 |
芯片電阻、47Ω、1/10W、1%、805 |
松下 |
ERJ−6GEYJ470V | |
|
R11 |
1 |
芯片電阻、10Ω、1/10W、1%、805 |
Susumu 有限公司 |
RL1220S−100−F | |
|
R12 |
1 |
芯片電阻、22kΩ、1/10W、1%、805 |
Yageo America |
9C08052A2202FKHFT | |
|
R14 |
1 |
線繞電阻、200Ω、1W、1%、0.130*0.600” |
Huntington Electric Inc. |
ALSR−1−200−1% | |
|
R15 |
1 |
芯片電阻、0.4Ω、1W、1%、2512 |
Vishay |
WSL2512 0.4ohm 1% B43 | |
|
R3、R4 |
2 |
芯片電阻、30.1kΩ、1/8W、1%、805 |
Yageo America |
9C08052A3012FKHFT | |
|
R5 |
1 |
芯片電阻、6.34kΩ、1/8W、1%、805 |
Yageo America |
9C08052A6341FKHFT | |
|
R6 |
1 |
芯片電阻、330Ω、1/4W、1%、1206 |
Yageo America |
9C12063A3300FKHFT | |
|
R7、R8 |
2 |
芯片電阻、510kΩ、1/4W、1%、1206 |
Yageo America |
9C12063A5103FKHFT | |
|
R9、R13 |
2 |
金屬薄膜電阻、51kΩ、1W、5%、0.130英寸*0.600 |
BC Components |
5073NW51K00J12AFX | |
|
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SH1 |
1 |
該部件設(shè)計(jì)用于布局電路板時(shí)保持接地分離。 | ||
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測(cè)試點(diǎn) |
TP1、TP2、TP3、TP4、TP5、TP、6 |
0 |
插座、環(huán)形物 |
Farnell |
240−3xx |
|
IC |
U1 |
1 |
高級(jí)轉(zhuǎn)換模式 PFC 控制器，DIP8 |
德州儀器 |
UCC28051P |
注：1、這些裝配對(duì) ESD 要求非常嚴(yán)格，應(yīng)嚴(yán)格遵守 ESD 預(yù)防措施。
2、這些裝配必須保持清潔且沒有助焊劑和污物。也不能使用免清洗助焊劑。
3、這些裝配必須符合工作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) IPC−A−610 Class 2。
4、標(biāo)有星號(hào) “*” 的參考指示器不能為代用品。所有其他組件均可用與其相當(dāng)?shù)?/SPAN> MFG 組件代替。
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