l6563典型应用pfc电路_l6561典型应用pfc电路

在L6561 L5991组合芯片构成的开关电源方案中,L6561构成前级有源功率因数校正电路,L5991构成开关电源控制电路。相关电路如下图所示。

图1显示了L5991芯片的内部结构。当14脚的高电压为2.5V时,芯片会过压保护,当16脚的电压低于2.5V时,会进入待机状态。

1.整流滤波电路的220V交流电压由L1、 r1、 CX1、 CX2、 lf2、 cy2、 cy 4组成的线路滤波器进行滤波。由于滤波电路的电容C3储能较小,所以在轻载时整流滤波后的电压约为300V。负载较重时,整流滤波后的电压约为230V V,电路中ZV201为压敏电阻,即当电源电压高于250V时,压敏电阻ZV201短路,保险丝F1熔断,可避免开关电源因电网电压波动而损坏,从而保护后续电路。

2.功率因数校正(PFC)电路PFC电路以IC1(L6561)为核心组成,具体工作过程如下:

输入电压的变化除以R2、R3、R4,然后加到L6561的脚,送到内部乘法器。输出电压的变化量经R11、 r59、 R12、 R14分频后,由L6561的引脚输入,经内部比较放大后,也送到内部乘法器。L6561乘法器对输入参数进行比较计算,确定输出端引脚的脉冲占空比,保持输出电压的稳定。在一定的输出功率下,当输入电压降低时,L6561的脚输出的脉冲占空比增加;当输入电压上升时,L6561的脚输出的脉冲占空比变小。

驱动管VT1在L6561的引脚驱动脉冲的控制下工作在开关状态。VT1导通时,BD1整流后的电压经过电感L3、VT1的D-S极到地,形成回路;VT1关断时,BD1整流输出的电压通过电感L3、d2、 th1、 c9、c26到地,充电C9、 C 26。同时,流过L3的电流趋于减小,电感两端的感应电压必然是左负右正。这个感应电压与BD1的整流DC分量叠加,在滤波电容C9、C26的正端形成约400V的DC电压,既提高了电能利用效率,又使流经L3的电流波形与输入电压波形一致,从而达到提高功率因数的目的。

图2 L6561 L5991电路图

3.启动与振荡电路C9、C26,约400V的DC电压通过R17施加到VT2的漏极,同时通过R5施加到VT2的栅极5、R54、R16。由于ZD2的稳压值高于L5991的启动电压,启动后VT2导通,通过8脚为L5991提供启动电压。开关电源工作后,开关变压器T1从馈电绕组感应出的脉冲电压经D15整流、R19限流、C15滤波、D14、C14整流滤波后,加到L5991的引脚上,代替启动电路,为L5991提供启动工作电压,保持引脚和C14两端电压在13V左右。同时,L5991的脚参考电压由启动时的0V变为正常值的5V,使VT3导通,VT2截止,启动电路停止工作。L5991的电源完全被辅助电源(开关变压器T1的自馈绕组)取代。启动电路停止工作后,整个启动电路只有稳压器ZD2和限流电阻R55、R54、R16支路耗电,所以启动电路本身的功耗很小。

L5991启动后,内部振荡电路开始工作。振荡频率由连接到引脚的R35、C18决定,振荡频率约为14kHz。L5991的脚输出的电压经内部驱动电路驱动后,经过VT8、VT11推挽放大,驱动开关管VT010-

4.稳压控制稳压电路由采样电路R45、VR1、R48、误差采样放大器IC4(TL431)、光耦IC3等元件组成。具体稳压过程如下:如果开关电源输出的24V电压上升,R4分压5、VR1、R48上升,即误差采样放大器IC4的R极电压上升,IC4的K端电压下降,使流经光耦IC3中发光二极管的电流增加,IC3的发光二极管发出更多的光,IC3的光电晶体管导通更多。这样,L5991的脚的误差信号输入端电压增加,脚的驱动脉冲减少了开关管VT4、VT12的导通时间,输出电压降低。

图3

5.保护电路(1)过压保护电路

过压保护电路由vt10、 ZD4、 ZD5、 ZD 6等稳压控制电路组成。具体控制流程如下:

当24V输出电压超过ZD5、ZD6的规定值或12V输出电压超过ZD4的规定值时,ZD5、ZD6或ZD4导通,晶体管VT10导通,其集电极处于低电平,使光耦IC3中发光二极管两端的电压升高,导致功率控制电路L5991]脚的误差信号输入端电压大幅升高,从而控制

(2)过电流保护电路

开关电源控制电路L5991的13脚是开关管的电流检测端。正常情况下,开关管电流采样电阻R37、R29两端的采样电压约为1V(最大脉冲电压)。当这个电压超过1.2V时(比如开关电源的二次负载短路时),L5991内部的保护电路启动,12脚的输出停止,从而控制开关管VT4、VT12关断,同时7脚的软启动电容C19放电,C19。L5991中的电路给C19充电,当C19两端的电压充到5V时,L5991再次导通开关管VT4、VT12。如果过载状态只持续很短时间,保护电路启动后,开关电源将恢复正常工作状态,显示器的正常工作不受影响。如果开关管VT4、VT12再次导通后过载状态仍然存在(开关管电流仍然过大),L5991将控制开关管再次关断。