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基于UCC28019的功率因數校正實驗平臺設計

2017-04-13 16:07:17吳振宇吳冀平楊啟涯辛全彬
電子產品世界 2017年2期

吳振宇 吳冀平 楊啟涯 辛全彬

摘要:基于有源功率因數校準技術,設計了一款高功率因數開關電源實驗平臺,平臺具有自動功率因數校正,結構簡單,保護措施完善等優勢。平臺整體系統設計以德州儀器公司的APFC芯片UCC28019為核心器件,采用電流內環加電壓外環的雙閉環控制,保證了系統功率因數不低于0.95,采用電流電壓互感器采集信號相位,測量并實現功率因數實時顯示,同時也可對異常輸出進行繼電保護。電源系統采用BoosT升壓電路,在輸出36V/2A額定條件下效率不低于95%,采用良好的閉環反饋電路補償機制,電壓調整率和負載調整率均不高于0.5%。控制核心采用FreescaIe的MC9S12義S128單片機,完成功率因數測量、電壓/電流的動態測量、參數顯示、過流保護等功能。測試表明,整體系統運行性能穩定,各項技術指標均達到設計需求。

關鍵詞:功率因數校正;UCC28019;BOOsT;MC9S12XS128

DOI:10.3969/j.issn.1005-5517.2017.2.014

1 系統方案

本實驗平臺主要由BOOST升壓電源模塊、功率因數采集模塊、單片機運算模塊、功率因數校準及設定模塊、電源模塊組成,系統設計框圖如圖1,下面分別討論各模塊電路選用的基礎。

1.1 電源模塊

采用BOOST拓撲結構的開關電源。該拓撲具有電路簡單、電源側電流波動小等優點,同時也可讓學生充分體驗開關升壓電路的技術特點和重要設計參數,了解電感手工制作過程。相比于推挽拓撲,本設計結構簡單,且更適用于小功率型電源。

1.2 功率因數采集模塊

本方案采用電流互感器、電壓互感器采集電流電壓相位信息,經過放大等處理后由單片機算得相位差,進而求解功率因數,與集成計量芯片ATT7053芯片方案相比較,本方案具有良好的電氣隔離性能、成本低,且對原電路影響小等優點。……

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