UPS不间断电源中的PFC电路

雁北王 2021-07-27

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⒊PFC小板

⑴PFC小板的组成及功能

PFC小板由U401、U402，Q401、Q402及周边元件组成，见图7左下所示。

二阶滤波器输出的信号经接插件CN1/1，CN10/1加至三极管Q402的基极，Q402基极接有由R401、R412组成的分压器，将+5V电压分出约0.5V给Q402基极，所以二阶滤波器输出的电压超过0.5V时Q402即饱和，将U401○1脚接地，于是U401关闭，输出端○6脚所接的PFC功率管也关闭。当二阶滤波器输出的电压低于0.5V时，Q402截止，U401开通，输出端○6脚所接的PFC功率管也开通。二阶滤波器输出电压幅度变化时，U401开通的时间也随之变化。

由上述过程可见，CPU输出脉冲宽度的变化，在二阶滤波器中变成了幅度的变化，经过U401以后，又变成了PFC功率管开通于截止的时间的变化，实现了CPU对PFC功率管的控制。

⑵PFC过流保护

PFC功率管流过的瞬时电流与市电的输入电流属于同一数量级，一旦失控，将造成电路器件的损坏。为此设置了PFC过流保护电路。
PFC过流保护电路由PFC过流检测传感器CT2及周边元件组成。CT2初级串接在PFC功率电路中，PFC电路工作时，次级感应出的电压经D24、R408、C406滤波加至U401○3脚，PFC电路一旦发生过流，U401即关闭。R88是负载电阻。D40整流后不经滤波，保留了波形中的突波部分，使保护更加灵敏。

⑶PFC电路的关闭

当PFC电路需要关闭时，CPU○35脚输出高电平，经R305、接插件CN1/7、CN12/2、R406、R410加至U401○2脚，使U401关闭。与此同时，CPU○35脚送出的关闭信号还经R305送至比较器U402A的反相输入端○2脚，只要○2脚电压超过○3脚电压，U402A输出端○1脚即为低电平，使U401关闭。由于PFC电路采用了双重关闭措施，所以关闭十分可靠。

⑷斜坡补偿

为了保证在占空比大于50%时开关电源能稳定工作，需要对电路进行斜坡补偿，其原理如前所述。本机斜坡补偿仍然采用的是将定时电容的充放电波形与电流采样电压波形相叠加的方法，参见图7所示。

图中Q401为斜坡补偿三极管。Q401发射极接至U401○8脚提供的+5V稳定电压。基极接至U401○4脚。Q401发射极经电阻R411、R403接至U401○3脚。显然，Q401接成射极输出器的形式，将C401的充放电波形送入Q401基极，与功率管送入U401○3脚的电流采样电压相叠加。于是，两条曲线相叠加后的幅度大大增加，整个曲线的斜坡坡度增大。补偿前接近触发电平的斜坡曲线是平缓的，补偿后接近触发电平的斜坡曲线是急速上升的，在同样位置同样幅度的干扰脉冲，已不能使开关电源提前截止，从而有效的保证了开关电源稳定的工作。