Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике  
 
 


 

Основы электроники

 

Контроллер ККМ (PFC) L6561



В одной из предыдущих статей мы рассмотрели общий принцип работы активных корректоров коэффициента мощности (ККМ или PFC). Однако ни одна схема корректора не заработает без контроллера, задача которого — правильно организовать управление полевым транзистором в общей схеме.

В качестве яркого примера универсального PFC-контроллера для реализации ККМ можно привести популярную микросхему L6561, которая выпускается в SO-8 и DIP-8 корпусах, и предназначается для построения сетевых блоков коррекции коэффициента мощности номиналом до 400 Вт (без применения дополнительного внешнего драйвера управления затвором).

Контроллер PFC L6561

Режим управления Boost-ШИМ, характерный для данного контроллера, позволяет добиться коэффициента мощности до 0,99 с искажениями тока в пределах 5% при первичном напряжении переменного тока от 85 до 265 вольт. Далее рассмотрим назначение выводов микросхемы и типовую схему ее применения.

Микросхема ККМ L6561Вывод№1 — INV – inverting input

Данный вывод является инвертирующим входом усилителя ошибки, задача которого — в режиме реального времени измерять постоянное напряжение на выходном конденсаторе преобразователя с тем, чтобы поддержать его постоянным и без превышения. Выходное напряжение измеряется с помощью резистивного делителя.

Пороговое напряжение срабатывания усилителя составляет здесь 2,5 вольта. Не важно, на какое выходное напряжение изготавливается преобразователь: 240, 350, 400 вольт, - если напряжение на нижнем плече резистивного делителя достигло пороговых 2,5 вольт, в этот момент работа внутреннего драйвера выходного каскада блокируется и дальнейшее повышение выходного напряжения предотвращается. Для срабатывания усилителя ошибки достаточно входного тока в пределах 250-400 мкА.

Вывод№2 — COMP – compensation network

Данный вывод является выходом компаратора усилителя ошибки, он предназначен для установки внешней цепи коррекции АЧХ усилителя. Цель, с которой сюда добавляют внешние компоненты, — защита от паразитного самовозбуждения усилителя при замкнутой петле обратной связи по напряжению. В теорию вдаваться не будем, просто отметим данный аспект.

Вывод№3 — MULT - multiplier

На этот вывод, через резистивный делитель, который установлен на входе сразу после выпрямителя и пленочного конденсатора, подается выпрямленное напряжение сети переменного тока, форма которого синусоидальна, а амплитуда его достигает 3,5 вольт, причем в каждый момент времени это напряжение пропорционально амплитуде выпрямленного напряжения, подаваемого на рабочий дроссель.

Таким образом, через данный вход к контроллеру поступает информация о текущей фазе синусоиды (точнее ее половины, полученной путем выпрямления диодным мостом) напряжения, подаваемого к преобразователю — это опорный синусоидальный сигнал для токовой петли.

Микросхема L6561

Вывод№4 — CS – current sensor

К данному входу подается напряжение с токового шунта, который установлен в истоковой цепи полевого транзистора. Пороговое напряжение составляет здесь от 1,6 до 1,8 вольт, с этого момента ток в рамках периода больше не повышается, так как данный порог считается пределом для полевого транзистора. Этот вывод служит для защиты полевого транзистора от перегрузки по току путем регулировки ширины рабочего импульса (ШИМ), - как только предел тока достигнут, сразу прекращается текущий импульс управления транзистором, и драйвер разряжает затвор.

Вывод№5 — ZCD – zero current detector

На данный вывод подается напряжение с датчика нулевого тока, которое поступает от дополнительной обмотки дросселя, подключенной к микросхеме через резистор. Когда очередной цикл передачи энергии от дросселя к нагрузке завершен, ток дросселя падает до нуля, следовательно и напряжение на дополнительной обмотке будет нулевым. В этот момент компаратор детектора нуля дает команду на начало очередного цикла отпирания внешнего транзистора для отработки следующего периода накопления энергии дросселем, и так по кругу.

Вывод№6 — GND - Ground

Сюда подключается общий провод, шина заземления.

Выводы микросхемы

Вывод№7 — GD – Gate driver output

Выход двухтактного драйвера типа push-pull для управления внешним транзистором. Данный выходной каскад способен обеспечить пиковый ток управления затвором (заряд и разряд затвора) в 400 мА. Если такой величины тока мало, то можно прибегнуть к подключению внешнего, более мощного драйвера управления затвором.

Вывод№8 — Vcc – Supply voltage

Вход положительного питания относительно GND, рассчитан на диапазон от 11 до 18 вольт. Возможно питание прямо от дополнительной обмотки рабочего дросселя (от обмотки датчика нулевого тока), как и предлагается в даташите на микросхему. При питании напряжением 12 вольт, когда ключ работает на частоте в 70 кГц и при емкости затвора 1нФ, микросхема потребляет ток до 5,5 мА. В даташите приводится схема получения стабилизированного напряжения для питания микросхемы при помощи стабилитрона 1N5248B.