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国产滞环电流控制无桥图腾柱PFC:评估板的简单测试

2021-01-05 17:39:59      点击:
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9 月 5 日早上到电源网深圳实验室里与 Javike 版主一起对评估板做了一些简单的电性能测试,主要是想看看这个控制器的一些控制策略在现实中的实现。

首先要说明的是我们测试的目的还是想看看滞环电流模式在实际 PFC 中的效果,比如 ithd,效率,动态性能等等。

下图是实验环境:(图一 测试环境)首先要看的这个控制器实现轻负载高效率的关键操作:CRM 模式。

通过测试可以看到电感上存在明显的负向电流,说明此时是工作在 TCM 模式。

TCM 可以在整个正弦电压实现 ZVS 的 CRM,普通的 CRM,当输入电压大于 0.5 倍的输出电压的时候,IL 的负向电流不足,VDS 不能掉落到 0,导致了 PFC 不能够 ZVS,仅是谷底开关。

用了 TCM 后,强制性增大 IL 的负向电流,让 Vds 强制摆到 0,这样实现了全范围的 ZVS,大大提高效率。

所以这才是实现轻负载高效率的关键操作。

下图是 220V 输入输出 390V/0.35A 的波形,可见在高压轻负载时也能实现非常好的 Ithd 控制效果,我认为这主要得益于芯片内部的锁相环的原因,它提供了非常准确的正弦信号。

在高压轻负载也能实现这么好的效果,确实不是我们想象中普通 CRM 控制器,这一点好给好评!(图二 TCM 电流波形)随着负载进一步增大,控制器会让 CRM 过渡进入 CCM,下图是增大负载电流到 390V1A 的波形,此时还是 CRM 模式:(图三 TCM 电流波形)让我们继续增大负载到 390V/2A:可以看到此时以已经有部分工况在 CCM 模式了:展开细节:(图三 TCM > CCM 电流波形)来仔细看看过零穿越点,电流从 CCM 过渡到 CRM 模式,然后过零,可以看到过零穿越的处理还是挺 nice 的。

对了在这个工作点是测试到了最高的效率点,98.4%。

(图四 过零穿越)如果继续增大负载电流到 3A 达到评估板设计的最大功率点,此时已经完全进入 CCM 模式。

测试效率在 98.3%。

(图五 满负载 CCM 波形)在此时电流波形的 ithd 也很不错达到在 1.5%,同时效率 98.3%,都达到了非常好的 PFC 控制效果。

看到此处是不是觉得国产控制 IC 做的也不错了,6666 一波吧。

(图六 满载效率和 ithd)小结:通过实际样机测试的效果来看,华大 HSA8000 无桥图腾柱 PFC 控制器的性能和系统效率确实达到了非常不错的水平,而且这个 IC 无需用户编程,拿来就用,还能有这么好的效果。

填补了目前无桥图腾柱 PFC 无专用控制芯片的空白,应该会受到很多工程师的关注和欢迎。

好了,这个无桥图腾柱 PFC 控制器的介绍文章就到此结束了,欢迎感谢各位的观看。

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