應(yīng)用方案
聚焦用戶需求,持續(xù)技術(shù)革新
專注于:電源/新能源,運(yùn)動(dòng)控制,醫(yī)療,汽車電子等行業(yè)的器件及方案應(yīng)用。
在小功率電源或充電器中,電網(wǎng)交流電通常直接經(jīng)過(guò)二極管不控整流實(shí)現(xiàn)交流轉(zhuǎn)直流的目的。但其輸入電流只有在交流側(cè)電壓超過(guò)直流側(cè)電壓才會(huì)產(chǎn)生,波形如圖1(a)中Ig所示,因此功率因數(shù)(Power Factor,PF)不高,而且電流諧波高達(dá)150%以上。在小功率應(yīng)用中,該電流對(duì)大電網(wǎng)影響常被忽略,但是當(dāng)負(fù)載功率較大時(shí),它將導(dǎo)致電網(wǎng)電壓畸變,頻率漂移,電壓跌落等,嚴(yán)重影響其他用電設(shè)備正常工作。

為此國(guó)家出臺(tái)了諧波電流限制規(guī)范要求(如EN61000-3-2、GB17625.1-2022),來(lái)限制大功率開(kāi)關(guān)電源對(duì)電網(wǎng)的諧波污染。通常在大于80W的電源設(shè)計(jì)中就需要加入功率因數(shù)校正(Power Factpr Correction,PFC)環(huán)節(jié),使得輸入電網(wǎng)電流如圖1(b)所示。
PF=0.999千瓦級(jí)交錯(cuò)并聯(lián)PFC控制器--鍇威特CSV6070
CSV6070 是一款先進(jìn)的功率因數(shù)校正(PFC)控制器,集成了兩個(gè)180°異相工作的脈寬調(diào)制器。這種交錯(cuò)的PWM工作模式大大減少輸入和輸出紋波電流,易于增強(qiáng)抗EMI能力,且成本更低。獨(dú)特的乘法器結(jié)構(gòu)為兩個(gè)獨(dú)立的電流放大器提供相同的參考電流基準(zhǔn),確保兩個(gè)PWM輸出都工作在平均電流模式下,同時(shí)保持穩(wěn)定的、低失真的正弦輸入線電流。
CSV6070 包含多項(xiàng)創(chuàng)新,包括電流合成和量化電壓前饋,以提升PF值、效率、瞬態(tài)響應(yīng),并降低THD。頻率抖動(dòng)、時(shí)鐘同步和電壓運(yùn)放速率校正等特性進(jìn)一步提升了芯片性能。
CSV6070 還包含多種保護(hù)功能:輸出過(guò)電壓檢測(cè),可調(diào)節(jié)峰值限流,欠壓關(guān)斷和開(kāi)環(huán)保護(hù)等。
鍇威特最新推出的交錯(cuò)連續(xù)導(dǎo)通模式功率因數(shù)校正芯片CSV6070,為大功率交流轉(zhuǎn)直流開(kāi)關(guān)電源提供了完美的功率因數(shù)校正解決方案。該芯片包含多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù),主要功能包括:
(1)交錯(cuò)并聯(lián)控制,與單相PFC相比可以減少輸入電流紋波,減少電感總體積,提高效率, 同時(shí)可多芯片并聯(lián);
(2)增加了電流合成和量化電壓前饋功能,以提升PF值、 效率、 瞬態(tài)響應(yīng),并降低THD;
(3)包含多種保護(hù)功能:輸出過(guò)電壓檢測(cè)、輸入浪涌保護(hù)、可調(diào)節(jié)峰值限流、欠壓關(guān)斷和開(kāi)路保護(hù)等。
CSV6070是國(guó)產(chǎn)化PFC模擬方案中可覆蓋千瓦級(jí)別的領(lǐng)跑者。可被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車車載充電器OBC(On-Board Charger),家用電器,中大功率照明,通信/服務(wù)器電源等領(lǐng)域。
CSV6070應(yīng)用框圖和DEMO:
在功率較大PFC解決方案中,會(huì)經(jīng)常使用交錯(cuò)架構(gòu)。CSV6070可同時(shí)控制兩相PFC電路,通過(guò)相移控制實(shí)現(xiàn)了PFC輸入電流紋波減弱的同時(shí),完成了功率擴(kuò)展。應(yīng)用框圖如下:


圖4 1.5kW CSV6070應(yīng)用Demo
CSV6070芯片特點(diǎn):
●先進(jìn)的內(nèi)部電流合成器
●高線性乘法器輸出與內(nèi)部量化電壓前饋校正
●可編程峰值電流限制
●頻率可調(diào)30kHz-300kHz
●可同步外部時(shí)鐘
●可調(diào)軟起動(dòng)
●可實(shí)現(xiàn)頻率抖動(dòng)以減小EMI
●可對(duì)電壓比較器的輸出壓擺率校正
●量化前饋(QVFF)功能
●欠壓保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、開(kāi)路保護(hù)和過(guò)溫保護(hù)
●SOP20/TSSOP20/QFN5×5-20L
CSV6070性能測(cè)試結(jié)果:

效率曲線

功率因數(shù)曲線


電源/負(fù)載調(diào)整率

啟動(dòng)波形(10ms/div)

1.5kW滿功率穩(wěn)態(tài)波形(PF=0.999,THD<5%)

穩(wěn)態(tài)交錯(cuò)并聯(lián)電流波形

負(fù)載跳變波形
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