| 规范编码：TS-C010106001 |
艾默生网络能源有限公司 一次电源部 | 版 本：1.0 | 密 级：秘密 |
水管堵头执笔人：潘诗锋 | 页 数：共 10 页 |
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采用L4981控制的CCM-PFC
电路设计规范
2006年7月25日发布 2006年7月25日实施
深 圳 市 艾 默 生 网 络 能 源 有 限 公 司
前言
本规范于2006年7月25日首次发布。
本规范起草单位：一次电源部/dc globe
本规范执笔人：潘诗锋
本规范主要起草人：潘诗锋
本规范标准化审查人：
本规范审核人：张强、茹永刚、余时强、吕明海、刘志宇、首福俊
本规范批准人：
本规范修改记录：
更 改 信 息 登 记蛇油精 表
规范名称: 采用L4981控制的CCM-PFC电路设计规范 规范编码: TS-C010106001
版本 | 更改原因 | 更改说明 | 更改人 | 更改时间 |
1.0 | 新归档 | | 潘诗锋 | 2006/08/01 |
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摘要：
本规范介绍了采用L4981控制的连续型（CCM）PFC的工作原理及设计要点。
关键词：
CCM ，PFC，L4981
缩略词解释
CCM：Continuous Current Mode，电感电流连续模式 PFC： Power Factor Correction，功率因数校正
一.农产品干燥机来源
本规范中的电路来源于R48-1800（公司内部型号为H4413BZ）和R48-1800A（公司内部型号为H4413AZ）AC/DC模块的PFC电路，已经在H4413BZ和H4413AZ模块中得到较小批量的使用验证。
二.适用范围
采用L4981作为主控芯片的CCM-PFC，具有输入电流波形失真度小、功率因数高、输入EMI小，对电流采样信号的干扰不敏感、以及不需要外部补偿谐波等优点。该芯片与我司通用的UC3854相比，性能和设计方法相近，但增加了输出过压保护、同步信号输入、负载前馈等功能，使用更方便，同时价格比UC3854低，在目前成本压力越来越大的情况下，选用该控制芯片是个不错的选择。该芯片在ASTEC等公司已经大批量采用，适用于85~300VAC单相输入，中等输出功率的PFC。 三.规范满足的技术指标（特征指标）
输出电压：DC 415V
输出功率：1850W（ >176VAC输入 ）
850W （ 85VAC输入）
850～1850W 线性变化（85～176VAC输入）
额定效率：>96%
额定功率因数：>0.99
输入电流谐波：满足IEC61000-3-2
THD：<5%（200～250VAC，50～60HZ，半载以上负载）
四.详细的电路图
图1. PFC电路拓扑
图1. PFC主功率电路图（简化）
油管吊卡图3 PFC控制电路图
电路图说明：
1.ACL1，ACN1为输入L、N线经过EMI滤波网络后的输出
2.VCC1为辅助电源电压，H4413AZ中为15.2V，H4413BZ中为14.2V
3.PFCstart信号为DSP发出的一个启动PFC的信号，该信号经过光藕隔离后作为PFC启动信号
五.工作原理和参数计算
在DSP发出了PFC启动信号后（即PFCstart信号为高），L4981首先进行软起过程，这个过程中PFC脉宽逐渐展开，PFC电压逐渐建立。
PFC启动后，PFC电压环控制PFC电压维持在设定电压值，其输出正比于PFC输出功率； PFC电流环将控制PFC电流跟踪基准电流。由于基准电流的波形是以AC整流电压波形为基础的，并且相移非常小，因此PFC电流可以跟踪输入电压的波形获得较低的THD，同时具有很高的功率因数。
当dsp发出关PFC信号后（即PFCstart信号为低），PFC将进入保护状态，此时驱动信号完全关闭，芯片的基准5.1V也不建立，同时芯片还会对软启动脚（SS脚）的电荷进行泄放。当PFC启动信号再度建立时，PFC会重新进行软启动过程，因此不会出现PFC电压和输入电流的过冲。
在PFC电压异常且高于设定的电压上限后，PFC过压保护电路动作，它将启动对软启动电容的放电，使PFC驱动脉宽逐渐降为零，PFC停止工作，同时也会对软启动脚上的电荷进行泻放。当PFC电压低于恢复点后，PFC重新启动，且有软启动过程。
PFC峰值限流电路可以设定PFC电感电流的峰值，该电路主要是防止在输入/输出跳变时PFC电感电流过大而造成PFC MOS管和二极管应力过大。
L4981有两种型号，L4981A和L4981B，其区别有两方面。第一，L4981A是固定开关频率的，而L4981B的工作频率可以外部调制；第二，L4981A峰值限流电路中有一个电流源，因此芯片的IPK脚上只需要外接一个电阻就可以实现峰值限流，但该电流源精度较差，因此限流点离散性较大，要获得较高的限流精度，需要外接两个电阻，而L4981B限流电路内部没有电流源，因此外部必须要外接两个电阻。如果不需要频率调制，且限流电路外部都接两个电阻，那么L4981A和L4981B可以完全一样使用。
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