找方案 | 基于ST L4985的低THD 350W CCM-PFC預(yù)調(diào)節(jié)器EVL4985-350W DEMO方案介紹

EVL4985-350W Demo 板介紹：

EVL4985-350W 是基于新的L4985連續(xù)傳導(dǎo)模式（CCM）功率因數(shù)控制器（PFC）的演示板，該板采用350W寬范圍輸入PFC預(yù)調(diào)節(jié)器，適用于150 W至數(shù)kW的所有開(kāi)關(guān)電源，符合IEC61000-3-2和JEITA-MITI標(biāo)準(zhǔn)。由于嵌入式800 V高壓啟動(dòng)電路（還包括X電容放電器）和新的專(zhuān)利控制方法，該設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是組件數(shù)量最少，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易行，在所有工作條件下輸入電流失真（THD）極低。

該設(shè)計(jì)功率因數(shù)轉(zhuǎn)換器（PFC）的功率級(jí)是傳統(tǒng)的升壓轉(zhuǎn)換器，連接到橋式整流器D3的輸出。它由升壓電感器L1、功率開(kāi)關(guān)MOSFET Q2（Q1未安裝）、輸出二極管D1和并聯(lián)電解電容器C3和C4形成的輸出電容組成。為滿足EMC標(biāo)準(zhǔn)，電路板配備了輸入EMI濾波器，以降低升壓級(jí)的開(kāi)關(guān)噪聲。L3過(guò)濾共模排放，而L2、C6、C7減少差模排放。連接在線路和中性點(diǎn)之間的300 V變阻器RV1保護(hù)電路不受高輸入電壓瞬變的影響，而保險(xiǎn)絲F1在短路時(shí)斷開(kāi)電源。NTC電阻器R1與輸出二極管串聯(lián)，可在轉(zhuǎn)換器插入時(shí)限制浪涌電流。旁路二極管D2對(duì)輸出電容器進(jìn)行預(yù)充電，以限制流入升壓電感/輸出二極管的電流。

L4985嵌入高壓?jiǎn)?dòng)電路，將VCC引腳（#1）充電至VCC\U開(kāi)啟閾值，使恒定電流IHV\U開(kāi)啟（7mA典型）。800 V高壓?jiǎn)?dòng)塊包括將EMI濾波器的X電容器放電至安全水平的電路。這使得該裝置能夠滿足IEC 61010-1和IEC 62368-1等安全法規(guī)的要求，而無(wú)需將傳統(tǒng)的放電電阻器與X電容器并聯(lián)使用。電阻器R25、R26、R27和R20//R21專(zhuān)用于感應(yīng)輸出電壓，并向誤差放大器（FB，引腳#5）的反相輸入提供保持輸出電壓調(diào)節(jié)所需的反饋信息。組件C16、R24和C18連接在補(bǔ)償引腳（#6）和接地之間，形成誤差放大器補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，以保持所需的環(huán)路穩(wěn)定性。

電感峰值電流由與接地回路串聯(lián)的電阻器R2//R3//R4感應(yīng)，導(dǎo)出的信號(hào)通過(guò)電阻器R16饋入L4985的電流感應(yīng)引腳（CS，#4），用于優(yōu)化CCM操作中的THD性能。小型濾波電容器C11連接在CS引腳和接地之間。J1接頭（EBM輸入）上存在遠(yuǎn)程開(kāi)/關(guān)控制輸入。在EBM輸入處強(qiáng)制3.3V/5V，F(xiàn)B引腳（#5）連接在VFB\U FF/EBM閾值（0.5 V典型值）以下L4985立即停止切換活動(dòng)并降低功耗。一旦釋放FB引腳（EBM輸入接地或提升浮動(dòng)），操作將重新啟動(dòng)。

還提供了禁用功能，強(qiáng)制J1接頭的開(kāi)/關(guān)輸入為3.3V/5V。一旦松開(kāi)補(bǔ)償引腳（接通/斷開(kāi)輸入連接至地面或提升浮動(dòng)），設(shè)備將通過(guò)軟啟動(dòng)重新啟動(dòng)操作。

L4985的介紹：

L4985是一款峰值電流模式PFC控制器，用于boost變換器，配有專(zhuān)用乘法器“仿真器”，除創(chuàng)新的THD優(yōu)化器外，該仿真器還保證在所有工作條件下都具有極低的總諧波失真（THD）性能。該設(shè)備采用pin SO封裝，為EN61000-3-2和JEIDA-MITI兼容應(yīng)用中CCM操作的boost PFC前置調(diào)節(jié)器提供了高性能/低組件計(jì)數(shù)解決方案，功率范圍從幾百W到約千瓦。

由于采用了專(zhuān)有的關(guān)斷時(shí)間調(diào)制器，該設(shè)備在所有工作條件下均以準(zhǔn)固定頻率工作。有兩個(gè)選項(xiàng)可用，A為65 kHz，B為130 kHz。

800V高壓?jiǎn)?dòng)塊還包括將EMI濾波器的X電容器放電至安全水平的電路。這使得裝置能夠滿足安全規(guī)定（如IEC 61010-1或IEC 62368-1），而無(wú)需使用與X電容器并聯(lián)的傳統(tǒng)放電電阻器。該設(shè)備具有低功耗和禁用功能，允許在本應(yīng)符合能源之星、美國(guó)能源部（DoE）發(fā)布的最新節(jié)能要求、歐洲行為準(zhǔn)則、歐盟生態(tài)設(shè)計(jì)指令和其他指南的應(yīng)用中使用。

除了能夠在瞬態(tài)條件下保持輸出電壓受控的過(guò)壓保護(hù)外，IC還具有針對(duì)反饋回路故障或錯(cuò)誤設(shè)置以及升壓電感飽和的保護(hù)。斷電保護(hù)功能允許根據(jù)IEC 60601-1-2驅(qū)動(dòng)的最新法規(guī)設(shè)計(jì)醫(yī)療設(shè)備，該法規(guī)要求在電網(wǎng)電壓下降持續(xù)500毫秒的情況下進(jìn)行輸出調(diào)節(jié)。軟啟動(dòng)限制峰值電流。圖騰極輸出級(jí)的源電流為0.7 A，漏電流為1.5 A，適用于大型MOSFET或IGBT驅(qū)動(dòng)器。

技術(shù)規(guī)格：

?工作模式：峰值CCM電流模式

?PFC功率可達(dá)350W，搭上LLC部分電源的功率范圍可以 150 W 到數(shù) kW

?外圍參數(shù)簡(jiǎn)單

?800V高壓?jiǎn)?dòng)功能

?集成X電容

?在所有運(yùn)行條件下（CCM和DCM）具有最小線電流THD的專(zhuān)用乘法器“仿真器”

?保護(hù)：反饋回路故障、OVP、OCP、電感器飽和、棕色、棕色（符合醫(yī)療SMPS標(biāo)準(zhǔn)）

?電感電流檢測(cè)

?禁用和低功耗功能

?沖擊電流監(jiān)測(cè)

?軟啟動(dòng)，平穩(wěn)啟動(dòng)

?1.2%（@Tj=25°C）內(nèi)部參考電壓

?65 kHz（A型）和130 kHz（B型）開(kāi)關(guān)頻率

Demo板圖片：

Demo板電路圖：