燕山大学本科生毕业设计（论文）

峰值电流限制比较器（LMT）:电流取样信号加到该比较器的输入端，输出电流达到一定数值后，该比较器通过触发器关断输出脉冲。

3.3.3 引脚说明

UC3854A采用16管脚或20管脚封装，下面以16脚为例进行介绍：

GndPKLMTCA OutIsenseMult OutIacVA OutVrms1U2345678C3854A161514131211109GT DrvVccCtSSRsetVsenseENAVref

图4-6 UC3854A 16管脚图

（1）Gnd:信号地。实际应用中，Vcc和REF与该段之间接旁路电容。另外由于该端还与振荡器定时电容相连构成放电回路，因此该端与定时电容之间的引线应尽可能短。

（2）PKLMT:峰值电流限幅信号输入端。该端是电流限幅比较器的反相输入端，通过电阻分压器与电流检测电阻相连。电流检测电阻与电流互感器

22

第3章 单项功率因数校正技术

相连，电流互感器采用负电压输出结构。PKLMT引脚的阀值电压为0。电阻分压器中位于该端与9脚之间的电阻相当于补偿电阻，能够使负的电流检测信号的电位升至地电平。

（3）CA OUT 电流误差放大器输出端。该端对线电流进行检测，生成相应的PWM信号，实现对电流波形的校正。需要的时候，电流误差放大器的输出信号可以接近地电位，以实现零占空比。在控制器被禁止时，电流误差放大器能保持正常工作状态。电流误差放大器的输出级由射极跟随器构成，并通过一8K欧电阻接地。

（4）Isense 电流检测信号输入端。该端电流误差放大器的反相输入端。电流误差放大器在其反相输入端和非反响输入端上输入的信号为负也能正常工作。但由于着两个输入端采用的是二极管保护，因此两个输入端的电位不可低于-0.5V。

（5）Mult Out乘法器输出端。也是电流误差放大器的非反响输入端。乘法器输出的是电流信号，与误差放大器的非反响输入端同样，都具有高阻抗特性，因此误差放大器可以构成差动放大器以抑制地噪声

（6）IAC 交流电流信号输入端。该段是乘法器唯一直接与外部相连的输入端，标称电压为6V，用于实现对瞬时输入线电压的检测。该段通过两只外接电阻分别与REF和整流输出电压相连。如果与REF相连的电阻阻值是整流电压输出端相连电阻阻值的1/4，6V的失调电压将被完全抵消，此时线电流的交越失真最小。

（7）VA OUT 电压误差放大器输出端。与电流误差放大器输出端一样，在控制器被禁止时，电压误差放大器同样能保持正常工作。这意味着，跨接在电压误差放大器上的大容量反馈电容，在控制器被瞬间禁止的周期内仍将保持充电状态。当电压误差放大器的输出低于1V时，乘法器的输出端在控制器内部被箝位在5.8 V.电压误差放大器的输出级也由射极跟随器构成，并通过一8KΩ电阻接地。

23

燕山大学本科生毕业设计（论文）

（8）Vrms 线电压有效值信号输入端。升压PWM调节器的输出信号与输入线电压成正比，当输入窄带升压PWM调节器的线电压发生变化时，升压PWM调节器的输出信号会立刻改变，并缓慢地回复到稳压值。如果Vrms上的电压信号与输入线电压的有效值成正比，就能实现对线电压变化的补偿。为获得最佳控制效果，Vrms上的电压取值范围应在1.5～3.5V之间。

（9）Vref 基准电压输出端。该端是7.5V精密基准电源的输出端，能够提供10mA的驱动电流，并具有短路电流限幅功能。当Vcc上的电压过低或ENA为低电平时，基准电压输出端被禁止。为提高基准电压的稳定性，需在Vref和Gnd之间外接一电容，容量不低于0.1μF。

（10）ENA 使能端。该端是逻辑电平输入端，用于控制升压PWM控制器、基准电源和振荡器的工作状态，同时还能够去除软启动箝位，使SS上的点位上升。外接+5V偏置电压或22kΩ上拉电阻后，该端失效。注意在实际应用中，不能用使能端代替升压PWM调节器的快速关断保护电路。

（11）Vsense 电压检测信号输入端。该端是电压误差放大器的反相输入端，通过电阻分压网络与前置变换器输出端相连。同时外接反馈网络。

（12）Rset 振荡器定时电阻接入端。外接的定时电阻决定了振荡器的充电电流以及乘法器的最大输出电流。乘法器的最大输出电流不能超过3.75/Rset.

（13）SS 软启动电容接入端。外接软启动电容。当控制器出于禁止状态，或Vcc上的电压过低时，SS上的电位将保持在地电位。一旦控制器被激活，同时Vcc的电压打到正常水平，则控制器内部14μA电流源将对软启动电容进行充电，SS上的电压逐步升至8V以上。如果SS上的电压低于REF上的基准电压，SS将作为电压误差放大器的基准输入。在软启动电容作用下，电压调节放大器的基准电压逐步上升，PWM占空比也逐渐增大。当控制器被禁止或发生掉电故障时，SS将快速放电至地电位，同时终止PWM脉冲。

（14）Ct 振荡器定时电容接入端，该端外接振荡器定时电容。振荡器频率由下式决定

24

第4章 仿真Boost型功率因数校正电路

f?1.25

RSET*CT（15）Vcc 偏置电源接入端。实际应用中，该端接入的偏置电源的电压应高于17V，电流超过20mA，否则控制器将不能正常工作。为了吸收对升压功率MOSFET栅极电容充电时引发的电流尖峰，该端外接旁路电容。为了保证栅极驱动信号能够驱动升压功率MOSFET，控制器只有在Vcc上的电压超过欠压锁定下限阀值时才开始工作。

（16）GT Drv 栅极驱动信号输出端。升压PWM调节器输出级由图腾柱式功率MOSFET栅极驱动电路构成。该端在控制器内部被箝位于15V,即使Vcc超过35V，控制器仍能正常工作。为了防止过冲，该端与升压功率MOSFET栅极之间应串接一只阻值大于5Ω的限流电阻。但是需要注意的是，在驱动容性负载时，适当的过冲也是必要的。

在对UC3854A的各个端子的外电路进行设计时，必须充分考虑在该芯片中有三个端子需要附加肖特基二极管来进行保护:

对于16-GT DRV(门极驱动端)，需要一个额定电流为3安培的肖特基二极管来进行保护，以避免芯片受到高频开关器件所产生的寄生电感的影响。对于5-MULT OUT(乘法器输出端)和2-PKLMT(峰值限制端)，分别需要一肖特基二极管来进行钳位，以便于在出现非正常的过电流和功率上升时产生浪涌电流的时候，对芯片进行保护。

3.4本章小结

本章主要介绍了Boost型功率因数校正电路的工作原理及其典型的几种控制策略，对比各个电路的优、缺点，我们选择平均电流型Boost型功率因数校正电路，并简单介绍了平均电流型Boost型功率因数校正电路所用到的控制的ICUC3854A。

第4章 仿真Boost型功率因数校正电路

上张我们详细分析了各种类型的Boost型功率因数校正电路，下面我们

25

燕山大学本科生毕业设计（论文）

就对平均电流型Boost型功率因数校正电路电路分别加以仿真和分析。

4.1 主电路参数设置

本题目的技术指标：

（1）额定输出功率Po：1000W

（2）交流输入电压范围：160V AC～264V AC （3）电网频率范围：50±1Hz （4）输出直流电压Uo：400V （5）开关频率fs：50KHz （6）效率η：95%

4.1.1 额定参数

参数 偏置电压Vcc 栅极驱动电流，连续 栅极驱动电流，占空比0.5 Vsense、Vrms输入电压 Isense、Mult Out输入电压 PKLMT输入电压 Rset、IAC、PKLMT、ENA输入电流 功耗 存储温度 焊接温度 额定值 22 0.5 1.5 11 11 5 10 1 -65～150 300 单位 V A A V V V mA W ℃ ℃ 4.1.2 主要电气参数

部分名称 最小典型最大单值 值 值 位 V

电压放大器输出电压高电平 6 （ILoad=-500部分 μA） V 00输出电压低电平（ILoad=500.3 .5 μA） 基准电源 部分

电气参数 输出短路电流 输出电压Iref=0 负载调整率 26

7.4 0 .5 17.6 8 372mA V

mV