PFC regulátor L6561
V jednom z předchozích článků jsme se zabývali obecným principem fungování. korektory aktivního výkonu (KKM nebo PFC). Žádný korekční obvod však nebude fungovat bez regulátoru, jehož úkolem je správně organizovat řízení tranzistoru s efektem pole v obecném obvodu.
Jako názorný příklad univerzálního regulátoru PFC pro implementaci PFC lze uvést oblíbený mikroobvod L6561, který je k dispozici v balíčcích SO-8 a DIP-8 a je určen k sestavení bloků korekce účiníku sítě s nominální hodnotou až 400 W (bez použití dalšího ovladače externího portu).
Řídicí režim Boost-PWM, který je specifický pro tento regulátor, dosahuje účiníku až 0,99 se zkreslením proudu do 5 % při primárním střídavém napětí 85 až 265 voltů. Dále se podíváme na účel kolíků mikroobvodu a typický obvod pro jeho použití.
Tento výstup je invertujícím vstupem chybového zesilovače, jehož úkolem je v reálném čase měřit stejnosměrné napětí výstupního kondenzátoru měniče tak, aby bylo udržováno konstantní a bez jeho překročení.Výstupní napětí je měřeno odporovým děličem.
Prahové napětí zesilovače je zde 2,5 voltu. Nezáleží na tom, pro jaké výstupní napětí je převodník navržen: 240, 350, 400 voltů, — pokud napětí na spodním rameni odporového děliče dosáhne prahové hodnoty 2,5 voltu, v tu chvíli bude činnost vnitřního budiče koncový stupeň je zablokován a je mu zabráněno - dalším zvýšením výstupního napětí. Pro provoz chybového zesilovače stačí vstupní proud v rozsahu 250-400 μA.
Závěr č. 2 — COMP — kompenzační síť
Tento pin je výstupem komparátoru chybového zesilovače, je určen k nastavení korekčního obvodu frekvenční odezvy externího zesilovače. Účelem, pro který jsou zde přidány externí komponenty, je ochrana proti parazitnímu samobuzení zesilovače napěťové zpětné vazby s uzavřenou smyčkou. Nebudeme zabíhat do teorie, jen si všimněte tohoto aspektu.
Závěr # 3 — MULT — Multiplikátor
Na tento výstup je přes odporový dělič, který je instalován na vstupu bezprostředně za usměrňovačem a filmovým kondenzátorem, přiváděno usměrněné střídavé napětí, jehož tvar je sinusový a jeho amplituda dosahuje 3,5 voltu a pokaždé, když toto napětí je úměrná amplitudě usměrněného napětí přiváděného do pracovní tlumivky.
Přes tento vstup tedy regulátor dostává informaci o aktuální fázi sinusoidy (přesněji její polovině, získané usměrněním diodového můstku) napětí přiváděného do převodníku — to je referenční sinusový signál pro proudovou smyčku.
Závěr # 4 — CS — snímač proudu
Tento vstup je napájen napětím z proudového bočníku, který je instalován ve zdrojovém obvodu FET.Prahové napětí je zde od 1,6 do 1,8 voltu, od tohoto okamžiku se proud v periodě již nezvyšuje, protože tento práh je považován za limit pro tranzistor s efektem pole. Tento kolík slouží k ochraně FET před nadproudem úpravou šířky provozního pulzu (PWM), — jakmile je dosaženo proudového limitu, řídicí pulz proudového tranzistoru se okamžitě zastaví a driver uvolní hradlo.
Závěr # 5 — ZCD — Detektor nulového proudu
Tento kolík je napájen napětím ze snímače nulového proudu, který pochází z přídavné indukční cívky připojené k čipu přes rezistor.Po dokončení dalšího cyklu přenosu energie z tlumivky do zátěže klesne proud v tlumivce na nula, proto bude napětí přídavné cívky nulové. V tomto okamžiku dává komparátor nulového detektoru příkaz ke spuštění dalšího cyklu odblokování externího tranzistoru, aby se zjistila další perioda akumulace energie tlumivky, a tak dále. v kruhu.
PIN # 6 — GND — Zem
Zde je připojen společný vodič, zemní sběrnice.
Závěr číslo 7 — GD — Výstup ovladače brány
Push-pull driver pro externí ovládání tranzistoru. Tento výstupní stupeň je schopen dodat špičkový budící proud 400 mA (nabíjení a vybíjení brány). Pokud je toto množství proudu malé, můžete se uchýlit k připojení externího, výkonnějšího ovladače portu.
Závěr č. 8 — Vcc — Napájecí napětí
Kladný vstupní výkon vztažený k GND je dimenzován na 11 až 18 voltů. Je možné jej napájet přímo z pomocné indukční cívky (z cívky snímače nulového proudu), jak je navrženo v datovém listu čipu.Při napájení napětím 12 voltů, kdy spínač pracuje na frekvenci 70 kHz a kapacitě hradla 1 nF, odebírá mikroobvod proud až 5,5 mA. Datasheet poskytuje schéma pro získání stabilizovaného napětí pro napájení čipu pomocí Zenerova dioda 1N5248B.