2. PFC电路
索尼KLV-46V200A液晶彩电电源板中的有源PFC电路如图7-12所示,由振荡驱动电路FA5501 AN(IC6502),推动电路Q6501、Q6502和开关管Q6500、Q6504,储能电感L6502为核心组成。二次开机后启动工作,将220V交流电压升为400V直流电,同时提高功率因数,抑制谐波电流,为主电源和副电源供电。
(1)FA5501 AN简介
FA5501 AN是PFC驱动控制芯片,有关FA5501 AN的介绍见本章7.1节的相关内容,内部电路框图如图7-5所示,引脚功能见表7-1。
(2)启动校正过程
通电后,AC 220V市电经抗干扰电路滤除干扰后,再经D6000整流、C6518、L6500、C6520、C6517滤波后,由于滤波电容容量较小,产生的100 Hz脉动电压,经储能电感L650的一次绕组2-5加到Q6500、Q6504的D极,遥控开机后,开关机电路输出的VCC电压为IC650的8脚供电,IC6502启动工作,从7脚输出激励脉冲,推动开关管Q6500Q6504工作于开关状态。Q6500、Q6504导通时,100Hz脉动电压经L6502的一次绕组2-5、Q6500、Q6504、R6530//R6531到地,在L6502中储存能量;当Q6500、Q6504截止时,100Hz脉动电压与L6502储存的能量叠加,经PFC整流管D6506,向负载电路供电,同时向大滤波电容C6008//C6006充电,在C6008//C6006两端形成400V的直流电压,为主电源、副电源供电,同时将市电整流滤波后的供电电压和电流的相位校正为同相位,提高功率因数,减少谐波污染。
(3)校正工作原理
前置变换电源起振后,升压后输出的PFC输出电压由R6545~R6549与R6550+R6557分压采样加到IC6502的1脚误差放大器的反相端,与同相端2. 5V基准电压比较,产生直流误差电压加到乘法器的输入端;AC 220V市电电压经R6563、R6562、D6551和R6565、R6564、D6552整流后,由R6550+R6527+R6529与R6528分压作为交流线电压采样加到IC6502的3脚乘法器的输入端;这两个信号相乘作为电流检测比较器的基准门限电压,强制外部MO5FET功率开关管导通时间跟踪输入交流线电压变化,产生一个相应比例的驱动输出导通时间,使PFC前置变换负载呈现纯电阻特性。因此当PFC输出电压稳定为常量时,交流线电压对输入电感电流进行调幅,使其峰值包络线呈正弦波。
另一方面,当PFC输出电压变化时,加到乘法器的误差电压变化,与交流线电压乘积即乘法器输出加到电流检测比较器的门限电压被调制而变化,结果IC6502的7脚方波驱动脉冲占空比变化,确保PFC输出电压稳定。
图中,升压电感L6502二次绕组8-10感应电压,经R6541、R6542为IC6502的5脚提供零检测电流信号,控制IC6502的激励脉冲相位。
(4)过电压保护电路
FA5501 AN内部设有过电压保护和欠电压锁定(UVLO)等电路,当输入到FA5501 AN的1脚和3脚的电压超过设定值时,内部保护电路启动,停止输出激励脉冲。
(5)过电流保护电路
FA5501 AN的4脚为电感电流检测输入端,通过R6534对大功率开关管Q6500、Q6504的S极电压进行检测,当Q6500、Q6504的电流过大,在S极电阻R6530//R6531上产生的
电压降增加,通过R6534加到FA5501 AN的4脚,经内部检测后,执行保护措施,停止输出激励脉冲。
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