您的位置 首页 五金工具

ucc28019

ucc28019 编者按:基于有源功率因数校㎡准?技术,设计了一款高功率因数开关电源实验平台,平台?具有自动功…

ucc28019

编者按:基于有源功率因数校㎡准?技术,设计了一款高功率因数开关电源实验平台,平台?具有自动功率因数校?正,结构?简单,保护?措施?完善等优势。平台整∮体系统设计以德?州仪器公司的APFC?芯片UCC㎝28019为核∑心器件,采用电流内环加电压外环的双闭环控制,∈保证了系统功率因数不低于0.95,采用电流电压互感器采集信号相位,测量?并实现功㎞率因数实时显示,同时也可对异常输出进行继电保护。电源系统采用BOOST升?压电℅路,在输出36V/2A额定条⌒件下效率不低于95%?,采用良好的闭环反馈电路补偿机制,电压调整率和负载调整率?均不高于0.5%。控制核 ?
? ♂

作者 吴振宇 吴冀平 杨启涯 辛全彬 大连理工大学创新创业学院(辽宁 大连 116023)

本文引用地址:〒h?ttp://w?ww.eepw.com.cn/article/201702/34457?0.htm

摘要:基于有源功率mol因数校准∨技术,设计了一款高功率因数开关电源实验平台,平台具有?自动功率因数校正,结构简单,保护措施完善等优势。平台整体系统设计以德州仪器公司的APFC芯片UCC2±8019为核心器件,采用电流内环加电压外环的双闭环控制,保/证了系统功率因£数不低μ于0.95,采⊥用电流电压互?感器采集信号相位,测量?并实现功率因数实时显示,同时也可对异常输出进行继电保℃护。电源系统采用BOOST升压电路,在输出?36V/2A?额定条件下效?率不低于95%,采用良好的闭环反馈电路补偿机制,电压调整率和负载调整率均不高于0.5%。控制核心采用Freesc?ale的?MC9S12?XS128单片机,‰完成功率因数测量?、电压/电流的?动态测量、参数显示、过流保护等功能。测试表‖明,?整体系统运行性能稳定,各项技术指标均达到设计需求。

?

1 系统方案

?

?  本实验平台主要由BOOST升压电源模块、功率因数采集模块、单片机运算?模%块、功率因数校o准及№设定模块、电源模块组成,系统设计框图如图1∵,下面分别讨论各模块电路选用的基础。

1.1 电?源模块

≌  采用﹢?BO=OST″拓?扑≥结?构的开关电源。该拓扑具有电路简单、电源侧电流波动小等优点,同@?时也可*让㏄学生充分体验′开关升压电路的技术特点和重要设计参数,了解电感手?工制作过程。相比于推挽拓扑,本设计结构简单,且更适用于×小功率型电源。

1.2 功率因数采集模块

 ? 本方案*采÷∠用电?流£互感??器、电压互感器采集电流电压相位信息,经过放?大等处理后由单片机算得?相位差,进而求解≯功率因数,与∫集成计量芯片AT∣T7053芯片方案[3-5]¤相比较,-本方案具有良好的电气隔离性能、成本低,且对原电路影响小等优点?。

1.3 功1率因数校准<及设?定模块

  UCC2?8019是德州仪器公司生产的专用功率因数校正芯片,芯片接口简洁,且具有自动功率因数校正的㈱功能,可完美?与∏B≡OOST电路配合使用[≤6],完全ucc28019解决了$用软件设定开关管关断延迟而导ml致的不确定因素,提升了电路稳定性[7]。

2 电路与程序设计

2.1 功率因数校正模块设计

  功率因数校正部分?基于UCC28019设计,主?要分为输入继电保护部分、BOOST电路功率3变换部分、U℡CC2?8?019周边电路、IRF?%540功率MOS开关管及驱动电路、?输出∩反馈电路。其中,继保部分利用单片?机检测到的输㎎出电流?电压值控制继电器开断,对系统异常做出处理,设定?为输出电流大于2.5A保护;BOOS¬T电路部分设计为输出额?定电?压36V,并且采≧用了二极管阻容电路对尖峰电压进行抑制;UC∷C2?801?9周边电路参考?德州仪器给出的设计手册,结合实㏕际需要进行修改;由于系﹤统功?率不超过100W,电流也较小⊿,故采用MOS管?进行开㎜断,节约了开关驱动部分成本,IRF540也具有2导通阻抗小的优势,有利于提升系统的效率;反馈电路采用电阻≮分压的?方案,使用抗温飘性能好的精密电阻,?保证系∽统稳定工作,且设置电位器改变?输出电压值以﹣胜※任不同需求?。电路原理设计如图2。

2.2 功率因数测量模块及程?序设计

  ?系统设计了功率因数测量单元,用于实时测定功率因数,同时判定是否需要?发出继电保护信∟号,?功率因数测量m模块设计框图如图3。

  功率因数采集单元安装互感器℉测量电流电压信号,用OP07及LM358构成放大跟随电路,互感器得出的信号可以放♀大到单片机内部AD可以直接采集的大小,而后直接交由单片机处理。小信号处理部分原理图设计如图4所示¢。

 ? 本系统采用Freescale的?MC9S12?XS128单片机,完成﹥功㏑率因数?测≒量,并实现电压、电流等动态参数?显示,同时通过测得电流值快速实现过流保护等功能。采集?及继电保护软件流程如图5。

3 测试方案?与测试结果

3.1 测+试方案

  首先上3电调试反馈电路使系统稳定∞工作,而后依次测试电?路电压调整率、负载调整率、效率等参数。测试前保证设定输出电压∥为36V,输出>电流为2A额定状态,测量输入电压在20~30V间变化时的输出电压得出电压调整率并计算效?率,同时记录系统功率因数。而后,调整输出负载,使输出电¥压在0.2~2.5A间变㎏化,测量输出电压变化◎,得出负载调整率,同时验证系统在电流超过2.5A时是否可以自行保护[8]。

3.2 测试结果及分析

 ≦ 测试数据如?表1、表2所示。由数据得出系统电压调整率不高于0.5%,§负载调整率不高于0.5%,效率等参数不低于95%,功率因数不低于0.95。可实现过?流保护,保护电流为2.5A。

3.3 测试结∪果及分析

  综上所述,本设计用BOOST?升压电路实现了功率因素﹣测量与校?正,满足教学中关于功率因数校正问题实际验证的需求,体现功率因?数?校正的意义与方法。同时∴模块还可应用于BOOST电?路的示教和设计教学,具有一定的实用价值。?

参?考文献?:

  [1]张桂东,张波,李忠,等.一种基于图论的∶?电力电子拓扑构造方法∝[C]//?中国电源学会第二十届学术年会. 2013.

  [2]宋卓.浅谈电子式㏒互感器的原理及比较[J].?轻工科技, ∷2009,m (2):60-61.

  [3]﹢代朝飞.单相远程费控智能电能表?设计[D].浙江工业大学, 2?01?1.

 ⊙ [4]姚川.适用于宽输入电压范围的Buck-Boost直流变换器及其控制策略的研究°[D].?华中科技大学,2013.⊕

  [5]燕哲.基于单片机的PWM型开关?稳压电源设计[J].电子技?术与软件工程, 2015, (05):262-263.

·  [6]陈虎亮.基于UCC28019的有源功率因?数校正系统[J].创新科技, 2013, (12):74-75.

  [7]秦×娟√英∧,陆家珍.逆=变电源的功率因数校正[J].通信电源技术?, 20≈04, 21(1):28-30.

  [8]古鹏,黄峥.?可预置功率因数补偿装置的设计[J].电子设计应用, 2007, (08)?:11?≠5-116.

?本文来源于《电子产品?世界》201¥7年第2期第48页,欢迎您写论文时引用,并注明出处。

关于更多ucc28019内容,可以收藏本网页。卡什丽娜 基于UCC28019的功率因数校正实验平台设计

ucc28019ucc28019
本文来自网络,不代表天津五金网立场,转载请注明出处:http://www.mgnqyz.com/mgnqyz/1053.html

作者: mgnqyz

联系我们

联系我们

0898-88881688

在线咨询: QQ交谈

邮箱: email@wangzhan.com

工作时间:周一至周五,9:00-17:30,节假日休息

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

关注微博
返回顶部