uidc ——经V1 整流出的波形

uci ——输入滤波电解电容的电压波形

i i ——输入电流波形

4 大屏幕彩电开关电源的高频有源PFC

4. 1 设计方案

我们采用升压式电路来设计大屏幕彩电开关电源的有源PFC 电路， 其控制电路采用平均电流控制方式， 芯片采用UC3854， 具体电路见图4。它的工作原理是： 根据输出电压、输出电流和负载电流， 由UC3854 产生控制脉冲， 控制开关管导通， 连续监控和调节L 中的电流，使之跟随整流后的单向输入正弦电压， 并与其成正比; 此外， 为实现对输出直流电压的调整，利用乘法器并通过输入交流电压和输出直流来调控正弦基准电流， 以完成正确的SPWM, 这也是实现PFC 的关键。

我们设计开关管的工作频率为50kHz, Rt= 11. 2kΩ , C t= 2. 2nF, 输入电压Ui 范围为220V+ 20%- 30%, 直流电压Ud = √2Ui, DC/ DC 的输出功率为250W, 输入功率为275W, 效率η=91%, 根据文献[ 3] 给出的计算公式， 计算校正电感：

             图4 UC3854 构成PFC 电路的大屏幕彩电开关电源原理图

4. 2 实验结果

我们规定， 网侧交流电压为ui, 有效值为Ui; 交流电流为ii, 有效值为Ii; 滤波电解电容上的直流电压平均值为Ud; DC/ DC 输入电流的平均值为I d。在输入线上串一小电阻，用示波器测得其电流波形见图5。由图5 可见， ui为正弦， ii 为基本正弦， 在50Hz 波形上有50kHz 的小纹波。i i 与u i 的相位差为100us左右， 所以φ= 1. 8°， cos φ≈0.9995。

用单相调压器调ui , 再用表测得当Ui=220V 时， I i= 1. 25A, Ud = 310V, I d= 0. 85A,UdId/UiIi≈0.958.

因为电抗器和开关管也有功耗， 所以总的λ> 0.958, 如果校正电路的效率η= 0.97, 则λ≈0.988。

                          图5 实测波形

5 结束语

大屏幕彩电开关电源采用全波整流直流电解电容滤波时的λ在0. 65~ 0. 85 之间， 比较低， 而采用PFC 后， 可使λ提高到0.98 以上，每台彩电可节电60~ 100W。采用PFC 专用芯片， 可方便地实现校正电路， 且效果良好， 可靠性也高。