功率因數校正控制器UC3854的建模與應用

摘要：介紹功率因數校正控制器UC3854的組成原理與特性，根據宏模型概念，構建UC3854主要功能模塊的宏模型，并以該宏模型為核心對功率因數校正電路在PSPICE環境下進行仿真。

關鍵詞：功率因數宏模型仿真

The Construction of the Macro Model for Power Factor Controller UC3854

Abstract:The paper introduces the internal structure, main features of the power factor controller UC3854, constructs the macro model for the main function sub－ models of UC3854 and runs a computer simulation in the environment of PSPICE

Keywords: Power factor Macro model Simulation

1引言

　　隨著功率因數校正（PFC）技術在我國的重視與應用，功率因數校正專用控制器的研究漸趨增加。考慮到CAD技術迅速發展的今天，傳統的電路設計方法發生了革命性變革。計算機仿真參與產品設計，不僅高效、安全、節省經費，還可以通過調節參數優化系統性能，在產品開發初期，計算機仿真可忽略寄生效應，避免噪聲干擾，還可簡化復雜電路。

　　然而國內對功率因數校正專用控制器的計算機仿真模型的研究尚不多見，為了更好地利用計算機仿真來進行高頻功率變換系統的設計，對功率因數校正專用集成電路的計算機仿真模型的研究很有必要。

　　目前，PFC專用集成電路有很多品種，國外的一些半導體廠商如Motorola、Unitrode、SiliconGeneral、Siemens、MicroLinear都開發生產了PFC專用集成電路。常見的有專用于升壓變換型功率因數校正專用集成電路MC34261、TDA4814、TDA4815、TDA4816、TDA4817、UC3854、ML4819等。各種產品的技術指標和性能有所不同，但其結構與功能模塊基本相同。

　　本文將以Unitrode公司的功率因數校正專用集成電路UC3854的主要參數進行宏模型構建并對利用所建模型構成的功率因數校正電路進行仿真。

2UC3854的結構與主要特性

圖1UC3854的總體結構框圖

2.1UC3854的組成結構

　　UC3854的總體結構如圖1所示，主要包括以下幾個功能模塊：電壓誤差放大器模塊，電流誤差放大器模塊，乘除法器模塊，鋸齒波發生器模塊，輸出驅動模塊，以及峰值限制比較器模塊，欠電壓過電壓保護模塊，軟起動模塊和一些數字邏輯。為了簡化模型，建模中省去欠電壓、過電壓鎖存比較器，軟起動等輔助環節。

2.2UC3854的關鍵特性

表1列出了UC3854各主要功能模塊的關鍵特性。

表2 列出了UC3854管腳說明。

3模塊宏模型的構建

3.1誤差放大器

　　UC3854內部有電壓誤差放大器和電流誤差放大

表1UC3854的關鍵參數

圖2電壓誤差放大器原理示意圖

圖3電壓誤差放大器宏模型示意圖