尊敬的所有人：
我需要设计一个具有 PFC 和以下规格的转换器。 输入电压85V - 265VAC、输出电压230VDC、输出功率2kW。
我不熟悉 SMPS 的设计、在选择合适的控制器时可能需要一些帮助。
我的应用最重要的因素是低成本和低空间使用量。
有人能推荐一种适合该规格的拓扑和控制器吗？ 我已经尝试使用采用 SEPIC 拓扑的 PFC 控制器构建此电路、但我找不到输出规格。
提前感谢您的任何帮助。
您好、Marius：
我们应将您的问题分为两个阶段：PFC 级和直流/直流级。 尝试在 SEPIC 转换器的一级中同时进行两种操作 可能会导致性能和效率低下、因此最好使用更多的级。
PFC 级
PFC 级的目的纯粹是改善系统的 PF。 您可以在这篇 E2E 文章中看到、升压转换器是改进 PF 的最佳解决方案。
由于使用了升压转换器、因此通用交流输入要求390VDC 输出最小值。 升压转换器需要至少对 x√2进行升压。 例如、在 UCC28180EVM 中 、输入为85VAC 至265VAC。 265V *√2 =~375V、因此我们选择390VDC 作为余量。 390VDC 输出是 PFC 级中通用交流输入的通用标准。 UCC28180EVM 可实现最高 PF = 0.99。
在2kW 时、我们可以选择单相或交错式 CCM 控制器。 Sean 推荐的单相 CCM 最好、例如 UCC28180、因为它比交错式 CCM 需要更少的元件、同时满足您的功率要求。 请参阅 UCC28180数据表第1页的以下说明：
TIDA-00779 是一款适用于您的系统的良好参考设计。
直流/直流级
现在我们有了高 PF、我们需要关注 DC/DC 转换。 我们的输入在2kW 时为390VDC。 2kW (~8.7A)时的输出为230VDC 非常高、因此这将是一个挑战。 降压转换器可以工作、但通常使用隔离、因为我们需要在如此高的功率级别下提供保护。
我们的大多数大功率交流/直流转换器使用 PFC、后跟可产生低电压输出的 PSFB。 例如、PMP8740使用 PSFB 在2kW 时将390VDC 转换为32VDC。 您的230VDC 输出是否是硬性要求？ 如果不是这样、我会推荐 PSFB 控制器作为您的直流/直流级、例如 UCC28951。
此致、
乔纳森·王
您好、Marius：
功率因数校正(PFC)控制器旨在改善功率因数(PF)、因为每个电路都具有固有的电感/电容、会导致：
低功耗应用(通常小于75W)通常不值得设计 PFC。 但是、您的等更高功率的应用在没有 PFC 的情况下将浪费过多电力。 还有一些标准、例如 IEEE 或 EU 规定的标准、要求在不同的功率级别和应用中具有最低的 PF。
正因如此、升压转换器才是解决该问题的最佳方法。 使用升压转换器的副产品是、我们必须提高输出电压、无论我们是否想要。 鉴于世界各国武断地决定采用110V 到220V 的交流电压、我们有一个85VAC-265VAC 的行业标准作为"通用交流输入"。 因此、我们的设计可以在不同国家/地区使用。 因此、390VDC 是 PFC 的典型输出。 本 应用手册 非常好地介绍了 PFC 基础知识和计算。
所以 、您的问题不是交流/直流：
您实际遇到的问题是直流/直流转换器：
还有其他拓扑、如降压 PFC 或反激 PFC。 但是、我通常不会在如此高的功率级别下看到这些应用。 请注意在降压转换器或反激式转换器中、MOSFET 是如何从 Vin 到 Vout 的直接路径上的。 这使得它们对于高功率 PFC 的情况更糟。
我们有反激式 PFC 转换器、例如 UCC28810。 但是、这些应用的功耗通常要低得多。 例如、UCC28810EVM 仅110W。
我们还有一些降压 PFC 转换器、例如 UCC29910A。 但是、这不起作用、因为降压转换器只能降低电压。 输出电压处于输入电压范围的中间、因此无法使用降压转换器。 将您的值输入到 UCC29910A 设计计算器中 、便需要不可能的占空比来实现您的设计。 因此、您唯一的真正解决方案是升压至设为高390VDC、然后再降至所需的230VDC。
此致、
乔纳森·王
