功率因數(shù)校正控制器UC3854的建模與應(yīng)用

摘要：介紹功率因數(shù)校正控制器UC3854的組成原理與特性，根據(jù)宏模型概念，構(gòu)建UC3854主要功能模塊的宏模型，并以該宏模型為核心對(duì)功率因數(shù)校正電路在PSPICE環(huán)境下進(jìn)行仿真。

關(guān)鍵詞：功率因數(shù)宏模型仿真

The Construction of the Macro Model for Power Factor Controller UC3854

Abstract:The paper introduces the internal structure, main features of the power factor controller UC3854, constructs the macro model for the main function sub－ models of UC3854 and runs a computer simulation in the environment of PSPICE

Keywords: Power factor Macro model Simulation

1引言

　　隨著功率因數(shù)校正（PFC）技術(shù)在我國(guó)的重視與應(yīng)用，功率因數(shù)校正專用控制器的研究漸趨增加。考慮到CAD技術(shù)迅速發(fā)展的今天，傳統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)方法發(fā)生了革命性變革。計(jì)算機(jī)仿真參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)，不僅高效、安全、節(jié)省經(jīng)費(fèi)，還可以通過調(diào)節(jié)參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)性能，在產(chǎn)品開發(fā)初期，計(jì)算機(jī)仿真可忽略寄生效應(yīng)，避免噪聲干擾，還可簡(jiǎn)化復(fù)雜電路。

　　然而國(guó)內(nèi)對(duì)功率因數(shù)校正專用控制器的計(jì)算機(jī)仿真模型的研究尚不多見，為了更好地利用計(jì)算機(jī)仿真來進(jìn)行高頻功率變換系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)功率因數(shù)校正專用集成電路的計(jì)算機(jī)仿真模型的研究很有必要。

　　目前，PFC專用集成電路有很多品種，國(guó)外的一些半導(dǎo)體廠商如Motorola、Unitrode、SiliconGeneral、Siemens、MicroLinear都開發(fā)生產(chǎn)了PFC專用集成電路。常見的有專用于升壓變換型功率因數(shù)校正專用集成電路MC34261、TDA4814、TDA4815、TDA4816、TDA4817、UC3854、ML4819等。各種產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)和性能有所不同，但其結(jié)構(gòu)與功能模塊基本相同。

　　本文將以Unitrode公司的功率因數(shù)校正專用集成電路UC3854的主要參數(shù)進(jìn)行宏模型構(gòu)建并對(duì)利用所建模型構(gòu)成的功率因數(shù)校正電路進(jìn)行仿真。

2UC3854的結(jié)構(gòu)與主要特性

圖1UC3854的總體結(jié)構(gòu)框圖

2.1UC3854的組成結(jié)構(gòu)

　　UC3854的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括以下幾個(gè)功能模塊：電壓誤差放大器模塊，電流誤差放大器模塊，乘除法器模塊，鋸齒波發(fā)生器模塊，輸出驅(qū)動(dòng)模塊，以及峰值限制比較器模塊，欠電壓過電壓保護(hù)模塊，軟起動(dòng)模塊和一些數(shù)字邏輯。為了簡(jiǎn)化模型，建模中省去欠電壓、過電壓鎖存比較器，軟起動(dòng)等輔助環(huán)節(jié)。

2.2UC3854的關(guān)鍵特性

表1列出了UC3854各主要功能模塊的關(guān)鍵特性。

表2 列出了UC3854管腳說明。

3模塊宏模型的構(gòu)建

3.1誤差放大器

　　UC3854內(nèi)部有電壓誤差放大器和電流誤差放大

表1UC3854的關(guān)鍵參數(shù)

圖2電壓誤差放大器原理示意圖

圖3電壓誤差放大器宏模型示意圖