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文档简介

1、 基于UCC28019的功率因数校正实验平台设计吴振宇 吴冀平 杨启涯 辛全彬大连理工大学创新创业学院（辽宁 大连 116023）摘要：基于有源功率因数校准技术，设计了一款高功率因数开关电源实验平台，平台具有自动功率因数校正，结构简单，保护措施完善等优势。平台整体系统设计以德州仪器公司的APFC芯片UCC28019为核心器件，采用电流内环加电压外环的双闭环控制，保证了系统功率因数不低于0.95，采用电流电压互感器采集信号相位，测量并实现功率因数实时显示，同时也可对异常输出进行继电保护。电源系统采用BOOST升压电路，在输出36V/2A额定条件下效率不低于95%，采用良好的闭环反馈电路补偿机制，

2、电压调整率和负载调整率均不高于0.5%。控制核心采用Freescale的MC9S12XS128单片机，完成功率因数测量、电压/电流的动态测量、参数显示、过流保护等功能。测试表明，整体系统运行性能稳定，各项技术指标均达到设计需求。电源侧电流波动小等优点，同时也可让学生充分体验开关升压电路的技术特点和重要设计参数，了解电感手工制作过程。相比于推挽拓扑，本设计结构简单，且更适用于小功率型电源。1.2 功率因数采集模块29.0 2017.2-3 合刊 本方案采用电流互感器 、电压互感器采集电流电压相位信息，经过放大等处理后由单片机算得相位差，进而求解功率因数，与集成计量芯片ATT7053芯片方案3-5

3、相比较，本方案具有良好的电气隔离性能、成本低，且对原电路影响小等优点。1.3 功率因数校准及设定模块6迟而导致的不确定因素，提升了电路稳定性 。7图2 BOOST及功率因数校正子系统电路功率因数校正部分基于 UCC28019 设计，主要分为输入继电保护部分 、BOOST 电路功率变换部分 、UCC28019 周边电路、IRF540 功率MOS 开关管及驱动电路 、输出反馈电路 。其中 ，继保部分利用单片机检测到的输出电46 92 0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.536.04 36.02 36.07 36.04 35.96 36.03 36.0435.

4、95 36.01 36.02 36.04 保护片机，完成功率因数测量，并实现电压、电流等动态参数显示，同时通过测得电流值快速实现过流保护等功能 。采集及继电保护软件流程如图5。3 测试方案与测试结果首先上电调试反馈电路使系统稳定工作，而后依次测试电路电压调整率、负载调整率、效率等参数。测试前保证设定输出电压为 36V，输出电流为2A额定状态，测量输入电压在2030V间变化时的输出电压得出电压调整率并计算效率 ，同时记录系统功率因数。而后，调整输出负载，使输出电压在 0.22.5A 间变化，测量输出电压变化，得出负载调整率，同时验证系统在电流超过2.5A时是否可以自行保护 8。综上所述，本设计用BOOST升压电路实现了功率因素测量与校正 ，满足教学中关于功率因

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