1基本組成和工作原理

由中電華星提供的PF-A系到功率因數校正模塊內部由輸入整流電路、升壓電路、輸出整流電路、控制電路、市電電壓取樣電路、稲出電壓取材電路、電流取樣電路，過壓保護電路、浪涌電流保護電路、過熱保護電路、輔助電源和模塊工作監控電路等部分組成、如圖1所示其中控制電路通常由基準電壓源、誤差放大器、乘法器、電流放大器、PWM比較器等部分組成。

圖1 PF-A系列模塊內部框圖

功率因數校正電路輸出電壓經濾波后加到控制電路中的誤差放大器，與基準電壓比較后，其差值經放大后送入乘法器，市電電壓經全波整流后，也加到乘法器。乘法器將輸入電壓信號與輸出電壓信號相乘后，形成基準電流信號送入電流放大器。

電流取樣電壓正比于功率因數校正電路的輸入電流。該電壓加到電流放大器，與乘法器輸出的基準電流信號比較，誤差值經放大后，加入PWM比較器，與鋸齒波發生器產生的鋸齒波電壓比較，形成脈寬調制(PWM)信號，該信號經驅動電路控制升壓電路中的功率開關管導通與關斷，使輸入電流跟蹤基準電流而變。由于基準電流同因受市電電壓和輸出電壓制，所以該電路既可穩定輸出電壓，又能保證輸入電流為正弦波且與市電電壓同相位，從而使功率因數接近于1.

2引腳排列及功能

由中電華星提供的PF-A系列模塊的引腳排列如圖2所示。

圖2 由中電化學提供的PF-A系列模塊引腳排列

AC(L) 腳: 交流市電(相線)輸入端。

AC (N) 腳: 交流市電(中線)輸入端。

+V腳: 直流輸出電壓正極。

R腳: 浪涌電流抑制端。該腳與直流輸出電壓正極+V腳之間的外接電阻、可以抑制輸入電壓接通瞬間產生的浪涌電流以免因浪涌電流過大而造成輸入保險絲熔斷。應當注意，在輸入電壓中斷后1s內，再次接入輸入電壓時，浪涌電流抑制電路不工作。

-V腳: 直流輸出電壓負極。

SG腳: 電源接通信號返回端。該腳與V腳在模塊內部直接相連。模塊并聯工作時，為了保證穩定工作、輸出引線應與電源接通信號返回線分開。為了保證SG腳為同一電平，各模塊的W腳應直接連在一起。

ENA腳: 電源接通信號輸出端。該腳為集電極開路輸出端。外加電壓最大值為35V,灌入電流最大值為10mA.在工作過程中，當模塊的輸出電壓達到規定值時，ENA腳變為低電平，如圖3所示。ENA腳為低電平時，電源模塊正常輸出電壓。ENA腳為ihi電平時，模塊不能加負載。

PC腳：并聯工作控制腳。輸入交流電壓在85～255V時，由中電華星提供的PF-A系列模塊可以并聯供電。實際應用時，只要將每只模塊的PC腳連在一起，各并聯模塊即可實現自動均流。并聯時應當注意，每只模塊的輸出功率不能超過模塊本身的最大輸出功率，每只模塊的最大輸出電流應設定在額定輸出電流的90%左右。還應當注意，只有輸出功率相同的PF-A模塊，才能并聯，并且并聯模塊的數目不能超過5只。

IOG腳: 模塊工作監控腳。該腳為集電極開路輸出腳，最大灌入電流為5mA,最高工作電壓為35V.模塊正常工作時，該腳輸出低電平，模塊輸出電壓關斷后，延遲500～700ms，該腳變為高電平。IOG腳輸出信號的返回腳為SG腳。

AUX：腳輔助電源輸出腳。該腳輸出直流電壓為12～20V,最大輸出電流為10mA,輔助電源的返回腳為SG腳。實際應用中，應當特別注意，該腳不能與其他腳短路，否則將損壞模塊。

圖3 由中電華星提供的PF-A系列模塊工作波形

3主要技術參數

1.輸入電壓范圍

由于各個國家采用的交流電壓各不相同，為了便于世界各國采用，該模塊的輸入交流電壓范圍為85~265V。應當說明當輸入交流電壓超過255V后，功率因數校正電路將不工作，此時，模塊的直流輸出電壓等于輸入交流電壓的全波羅流電壓。

2.額定輸出電壓

交流輸入電壓在85~25SV時，湞模塊的額定直流輸出電壓為360V,輸出電壓精度為2%。輸入交流電壓超過255V后，該模塊的交流輸出電壓等于輸入交流電壓的全波整流電壓。

3.最大輸出功率

該模塊的最大輸出功率等丁連續供給負載的最大輸出電流與額定輸出電壓的乘積。該系列功率因數校正模塊共有兩種規格：PF500A-360和PF1000A-360。其中PF500A-360模塊的最大輸出功率為500W。PF1000A- 360模塊的最大輸出功率為1000W.應當說明，當輸入交流電壓低于100V時，PF500A模塊的輸出功率應適當降低，比如交流輸入電壓為95V時，輸出功率應為最大輸出功率的95%，交流輸入電壓為85V時、輸出功率應為最入輸出功率的85%，如圖4(a)所示。PF1000A模塊交流輸入電壓低于95V時，輸出功率也應適當降低，比如，交流輸入電壓為90V時，輸出功率應為最大輸出功率的95吁，、交流輸入電壓為85V時，輸出功率應為最大輸出功率的85%，如圖4 (b)所示。

圖4 輸入電壓與輸出功率的關系

4.功率因數與效率

功率因數等于有效輸入功率與視在輸入功率之比。該模塊內部采用有源功率因數校正電路，輸入電壓在85～255V時，功率因數可達0.99以上。應當注意，輸入電壓超過255V后，有源功率因數校正電路停止工作，該模塊的功率因數將明顯降低。

模塊的效率等于輸出功率與有效輸入功率之比。輸入電壓在規定范圍內時，詼模塊的蕨軍可達90%以上。應當說明輸如電壓低于100V時，輸出功率將降低。模塊的效率也將變化。

5.工作溫度和儲存溫度

在實際應用中，為了保證模塊正常工作。底板溫度應保持在85它以下。為此，該系列模塊應加裝適當的散熱器。

該模塊在存放期間，溫度急劇變化會造成結露，對模塊內部的焊點將產生不良影響，因此應儲存在溫度變化不大的場合。

6.耐壓與絕緣

該模塊的輸出端、輸入端與底板1司的交流耐壓值為3kV(1min)。作耐壓測試時，測試儀的電流極限應設定在20mA。測試中，外加電壓應當從零開始逐漸增加到耐壓值，然后再逐漸降到零。應當指出，采用帶定時器的耐壓測試儀時，儀器關斷時，產生的脈沖電壓可能為外加電壓的幾倍，該電壓有可能損壞電源模塊。

該模塊的輸出端、輸入端與底板間的絕緣電阻應采用500V直流絕緣電阻測試儀測試，絕緣電阻值應大于100MΩ。

4保護功能

1.過電壓保護

該模塊內裝有過壓保護(OVP)電路，當模塊的輸出電壓超過設定的過電壓保護值(可設定在390～420V)，模塊內部的功率因數校正回路(PFHC)不工作、模塊的直流輸出電壓降到交流輸入電壓的全波整流電壓，輸出電壓波形如圖5所示，過壓保護(OVP)電路動作后，延遲500～700ms，電源接通信號(ENA)變為高電平，模塊輸出電流中斷，此時模塊工作監控信號(IOG)也變為高電平，顯示模塊處于關斷狀態。

應當說明，過電壓保護動作后，必須先切斷交流輸入電壓，當輸出電壓下降到20V以下后，再接通輸入電壓，否則功率因數校正電路(PFHC)不能恢復。還應當說明，模塊出廠時，過電壓保護值已經設定，外部不能調整。

2.過熱保護

由中電華星提供的PF-A系列模塊還具有過熱保護功能。在工作過程中，當環境溫度或模塊內部溫度異常上升時，模塊內部的功率因數校正電路(PFHC)就停止了一作，模塊的巨流輸出電壓降到輸入交流電壓的全波整流電壓，如圖5所示，經過一定時間延時后，輸出電流中斷、電源接通信號ENA變為高電平，模塊工作監控信號也變為高電平。

模塊底板溫度達到100±15℃時、過熱保護電路動作。輸入交流電源切斷后，模塊底板的溫度逐漸降低，當底板溫度降到一定數值后，再接通輸入電源，模塊內部的功率因數校正電路即可恢復正常工作。

5.基本應用電路

PF-A系列功率因數校正模塊基本應用電路如圖5所示，外接元件的數值和數量如下：

電容 C1：AC250V 1μF

PF500A-360模塊用1只

PF1000A-360模塊用2只并聯

該電容應選用交流脈動電流額定值大于3A(RMS)的電容器。安裝時，該電容應盡可能靠近兩輸入端子。

電容 C2： 630V 0. 82μF

PF500A-360模塊用1只

PF1000A-360模塊用2只并聯

圖5 由中電華星提供的PF-A系列模塊基本應用電路

該電容器選用交流脈動電流額定值大于3A(RMS)的電容器，安裝時，該電容應盡可能靠近R和-V端子。

電容 C3: 630V 0. 47μF

PF500A-360模塊用1只

PF1000A-360模塊用2只并聯

該電容應選用交流脈動電流額定值大于1.9A(RMS)的電容器，安裝時應盡可能靠近+V和-V端子。

電容C4: AC400V 1000-4700pF(耐壓3kV交流)

該電容的作用是降低噪聲。實際應用中，應首先確定漏電流EMC和輸出噪聲等特性，再決定所需的電容量。作耐壓試驗時，有很高的電壓加在該電容上，因此必須選用耐高壓的電容器。

電容C5:該電容應根據要求的輸出脈動電壓(峰-峰值)和輸出電壓保持時間來選擇。實際應用中，采用PF500A-360模塊時，該電容的最大容量應為120-1200μF,采用PF1000A-360模塊時，該電容的最大容量應為240-2000μF。

電阻R1：R1的作用是在交流輸入電壓接通瞬問抑制浪涌電流，R1的阻值可按下式計算:

R1=Uin/It

式中，R1為浪涌電流抑制電阻:

Uin為輸入電壓直流換算佤，其值等于其值等于最高交流輸入電壓；

It為要求的輸入浪涌電流值。

選用該電阻時，還應考慮承受的浪涌電流耐量I2t。

輸入保險絲該模塊內部沒有輸入保險絲，應用時應外接輸入保險絲，兩種模塊選用的保險絲規格如下：

PF500A-360 ：10A 以下

PF1000A-360: 20A以下

以外，選擇輸入保險絲時，還應考慮外加電壓和浪涌電流耐量等參數。

輸出保險絲負載短路時，輸出保險絲可防止模塊損壞。該保險絲應選用快速熔斷型。輸出保險絲的規格如下：

PF500A-360 :3A

PF 1000A-360 :6A