本设计采用PFC+非稳压隔离变换器组合获得高效率开关电源的实现方法。用MC33368实现PFC控制,采用IRS2453自振全桥变换器进行DC/DC变换。成本低、体积小。其输出24V直流电压,具有广泛的应用价值。采用本文的技术方案可以容易得提升开关电源的高效率,电源的功率因数计高次谐波参数完全可以满足要求。 由于PFC具有稳压功能,在输出电压稳定度不是很高的应用中,隔离变换可以不采用常规的PWM控制方式,而采用“100%”占空比的非PWM控制方式,这样就可以将效率提高2%甚至更多。输出电压的稳定可以由PFC环节的稳压功能完成,这样就能将非稳压隔离变换器看成PFC的一部分,而PFC则变成隔离型PFC。由于隔离型PFC具有隔离功能、电压关闭功能和稳压功能,就使其成为真正意义上的隔离型开关稳压电源。采用非PWM工作方式所得到的最大占空比可以使全桥电路中的开关管在“零电压”下导通,即实现“零电压开关”。这样能提高电路工作的可靠性,进一步减小损耗,提高效率。 IRS2453自振全桥驱动器具有较高的工作电压(600V),内部有一个类似于555定时器的频率可设置的振荡器,全桥栅极驱动可保证其精确的死区时间。在此芯片内部,包含MOSFET组成的全桥电路。在该全桥电路前端结构中,各开关管的占空比可接近50%,这使得全桥电路中开关管的占空比可达到95%,甚至更高。而通常情况下,开关管的最大占空比小于80%。这样,全桥电路中开关管的占空比上升,导通损耗下降。而且,本设计属不调节脉宽形式,效率得到了很大程度的提高。整个电路由采用MC33368构成的PFC电路单元与用IRS2453构成的非稳压隔离型变换器组合而成。 选用IRS2453作为非稳压隔离型变换器的控制芯片,主要是因为非稳压隔离型变换器不需要PWM功能,但是需要时钟来获得所需要的输出脉冲,这就是IRS2453自身带有振荡器的原因。IRS2453自身具有全桥驱动能,其二桥式变换器需要高、低边驱动,全桥则需要两路高端驱动电路。由于IRS2453具有上述功能,用来作为非稳压隔离型变换器的驱动控制芯片是最佳的。由于选择大占空比的工作状态,在常规条件下缠绕的变压器在此时的效率达到最高。在本设计中,市电经过功率因数校正电路后,即得到了稳定的直流输出电压,这样就省略了电路的稳压调节过程,在一定程度上提高了电源的效率;另外,IRS2453自振全桥变换器的输出占空比是一定的,不需要进行脉宽调节,这使得电源效率在原有基础上又得到了进一步的提高。
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