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1、PFC 预调整器的频率抖动电路 简介：在脱线AC/DC变换器中，抖动频率的脉冲宽度调制可以减轻EMI在一个窄 的区域中的强度。这种方法是一个新颖的技术，它可以令PFC的开关频率在主 频的+/-20%以内抖动，电路采用的抖动频率是用跟踪PWM内部定时电路来完成 的。 典型脱线 PFC 预调整器.图1是一个250W的AC/DC脱线功率变换器电路，它的PFC设计为全电压 范围。与多数脱线变换器一样，采用脉冲宽度调制方式来实现。PWM的频率抖 动通过内部电路开发出来，它可以令其频率抖动来降低 EMI。aA1工X413499k-.4101.54OQV|WvREFR16 1如LICC38102DRV OU
2、TC2AlElR630kSA eoovD1 aA,eoovCl 3 0.4 V600V*OJT C12385V-Q2六220比4-OV： R10 4.02kPKLlMtTCAQUT12kC9 12riFMOUT0.01 JFfiU3W-WyLI 1rnll&5迄帑ktVSENSE 11OW.1ENIVAOUlC8 27QpF|C7 iMnF r-HR7 100k 15 2iF图1 UCC3817控制的250W的PFC电路 频率抖动.频率抖动技术用延伸噪声光谱的方法减小EMI。它限制了振荡频率，可以更 多地抖动。一些限制因子是开关损耗及磁路设计。为了保持升压电感尽量小，保 持开关损耗尽量低，频率
3、抖动没有超出基频的 2030%。本文中电路设计为占空 比随输入正弦波顶从80%100%变化。在输入线路过0时，振荡频率是最大频率的 80% ，其减少和增加随输入正弦电压变化。图 2 示出 fs 随输入电压的变化。图 2 频率抖动随正弦电压幅度的变化 内部PWM定时.图3示出一个内部电路的功能方框图，它产生出PWM控制器的振荡信号。 定时器设置由Rt和CT完成。RT设置定时电容的充电电流，由Qi、Q2组成的电 流镜给出。内部比较器用一个窗口控制。当CT充放电时形成PWM的时基，为 了令PWM频率抖动，电路附加到CT端一个调制电路。PT图 3 PWM 振荡器的电路 用于抖动PWM振荡器频率的电路.
4、附加的电路如图4。当加入到图1的电路中时，令PWM频率以20%幅度抖 动。抖动大小根据正弦幅度决定，最大变化20%。采用由电阻RA经Re和Q2的 方式改变振荡器定时电路的充电电流。R1是定时电阻，电容CA用于滤波，滤去 高频开关噪声。PFC预调整器典型设计为AC 85V265V,这个正弦幅度的变化将导致PWM 振荡器频率随AC电压的变化。PFC的PWM用的乘法器给输入电流整形，乘法 器典型地有电压前馈功能用于限制功率。并容易做到环路补偿。此电压前馈电路 产生一个DC电压VFF。它正比于整流的线路电压幅度。在UCC3817控制IC 中, 此VFF电压来自8PIN,它用一电阻和一个电容滤波，抖动电
5、路用VEF信号去校正，以应对线路幅度的变化。放一支电阻R0来完成。用R6A和R6B，电气元件 RF及Qi 起完成。随着输入电压幅度的变化，VFF信号也在成正比变化，VFF 电压控制着漏入Q1和RF的电流，漏电流通过RA并随AC电压变化。这样保证 了 fs 的变化也随 AC 正弦电压幅度变化。图 4 频率抖动的电路 频率抖动电路元件的选择.首先选择频率范围。对比设计是低为80KHz最高为100 KHz。定时电容CT 选为560pf，其振荡器频率为fs。(i)fs= 6R1选择时应对fmin,此时变换器工作在过0线。晶体管没有太大电流及电压对Q1和Q2选为2N2222,其VCE应小于500mV。
6、丨 / (2)选择电阻RE基于RT电压及VCE V500mV和f max RT上的电压由器件内部 电路决定，并在数据表中给出。对此设计VRT为3V, RT为应对fmax的电阻。IRT 为流过RT的电，IR1和Ire分别为R1和Re中电流。RT - 一W : . (3)(4)(5)(6)RE J1,1 J17 47.5kt1 下一步的设计就是选择分压电阻。它由RA和RD组成，对此设计峰值电压 基于Q2是3.2V，用(8)式计算，Vbe取0.6V。(8)电压分压器电阻的选择基于(9)式，要尽量减小损耗。VIN(min)为最小RMS 线路电压85V，整流的线路电压由经整流桥的二极管D3得到。刃二应皿
7、力f-1| i W 心、(9)为防止fs随线路幅度变化，元件RF、R6A、R6B及Q1必须选择合适。决 定因素是通过RA电流的变化，它由VFF信号给出。改变通过RA的电流将由 IRA的变化指示。设计功率变换器由VFF信号决定。在此设计中，VF变化正比 于线路，约从1.44.2V。R6由设计给出为30KQ，为执行频率抖动，图1中的R6必须由R6A和R6B取代，见图2。这两支电阻由图1及(11)式决定。(10) .-: L(11)晶体管Q1及电阻RF形成可控的漏入电流，其根据峰值线路电压变化。电 阻RF可以按照最大VFF电压VFFmax选择，峰值电流也随输入线路变化。(在 VIN(min)和VIN(max)之间)，下面的公式用于选择RF做成合适的电流漏。tn”RA + RR 卜RC(12)电路性能 .图 4 电路用于图 1 以后，振荡器频率随正弦输入幅度抖动，下面的图 57 示出振荡器的频率变化情况，其从82KHz变到1 OOKHz。AI T血罟S *lTi 吕7斗 3 MSV 2*04 0：27：37图 5 线路电压过零时的频率结论频率抖动技术是现有用于工业中减小EMI强度的有效方法。本文所述电路 在加入频率抖动以后，实现了 20%的频率抖动，并有效地降低了 EMI强度。此 即目前普遍都要采用的新技术。
