單向24VAC—36VDC變換及功率因數(shù)測(cè)量電路系統(tǒng)

摘 要 本系統(tǒng)可達(dá)到在輸入交流電壓

關(guān)鍵詞 AC-DC變換 功率因數(shù)測(cè)量（PFC） BOOST-BUCK變換 STM32 單片機(jī) UCC28019

中圖分類號(hào)：TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1方案設(shè)計(jì)與論證

1.1AC-DC整流電路方案論證

整流電路選擇有源整流電路。利用理想二極管橋控制器LT4320驅(qū)動(dòng)四個(gè)N溝道的MOS管從而將交流電轉(zhuǎn)化為直流電。該方案功率損耗小，且可對(duì)整流器件的通斷進(jìn)行控制。

1.2功率因數(shù)測(cè)量方案論證

功率因數(shù)測(cè)量采用相位差測(cè)量法。利用電壓、電流互感器分別對(duì)電壓、電流信號(hào)進(jìn)行提取，經(jīng)過比較器整形后，通過相位差測(cè)量出電壓、電流的相位差，再通過一個(gè)余弦計(jì)算就可以得到功率因數(shù)。公式P=Scos€%a，Q=（Q表示無功功率）還可以計(jì)算出有功功率、無功功率等值。該方法易于操作，而且通過等精度測(cè)相法，可以達(dá)到很高的測(cè)相精度且可以更好地保持電路的完整性。

2總體設(shè)計(jì)方案

綜合整體考慮，本系統(tǒng)可分為六個(gè)部分：AC-DC變換部分、功率因數(shù)測(cè)量部分、功率因數(shù)調(diào)節(jié)部分（PFC）、Buck降壓部分、數(shù)據(jù)采集部分、顯示部分。

整體系統(tǒng)流程為隔離變壓器將輸入的220V交流市電轉(zhuǎn)換為24V交流電，經(jīng)經(jīng)整流電路將24V交流電轉(zhuǎn)換為24V直流電。通過基于UCC28019的BOOST電路升壓至43VDC，此過程中可完成功率因數(shù)調(diào)節(jié)。再經(jīng)由BUCK電路降壓至目標(biāo)的36VDC。此后對(duì)電流采樣，轉(zhuǎn)換為電壓并經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后輸入單片機(jī)判斷是否需要開啟過流保護(hù)。對(duì)功率因數(shù)的測(cè)量則是在對(duì)輸入的24V交流電進(jìn)行電壓及電流的采樣，通過測(cè)量相位來達(dá)到。

3電路設(shè)計(jì)方案

3.1功率因數(shù)校正控制及升壓電路設(shè)計(jì)

功率因數(shù)校正控制環(huán)節(jié)圍繞UCC28019為核心設(shè)計(jì)外圍電路，根據(jù)TI公司官網(wǎng)上的設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)得到如圖外圍參數(shù)。……