基于msp430launchpad高功率因数程控开关电源的设计

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1、15基于MSP430launchpad高功率因数程控开关电源的设计摘要：传统的AC／DC变换采用二极管全桥整流，输出端直接接大容量电容滤波器，造成交流电源输入电流中含有大量谐波。谐波电流对电网有严重的危害，不仅会使电网电压发生畸变，也会浪费大量的电能。随着电源绿色化概念的提出，功率因数校正得到了广泛应用。所谓功率因数校正，就是指从电路上采取措施，使交流电源输入电流实现正弦化，并与输入电压保持同相。该系统采用TI公司专用APFC整流控制芯片UCC28019作为控制核心，构成电压外环和电流内环的双闭环控制，构建了功率因数校正（APFC）高功率因数整流电

2、源。其中，电流内环作用是使网侧交流输入电流跟踪电网电压的波形和相位；电压外环为输出电压控制环，外环电压调节器的输出控制内环电流调节器的增益，使输出直流电压稳定。系统采用MSP430LAUNCHPAD单片机进行监控，完成输出电压的可调及相关测量参数显示功能，以及其它外围器件实现系统功率因数、输出电压、电流的实时测量、人机交互、输出过流保护等功能。关键词：APFC,UCC28019,过流保护,功率因数,绿色电源Abstract:TraditionalAC/DCfull-bridgerectifierdiodetransformtheoutputbulk

3、capacitorfilterdirectlyconnected,causingtheACinputcurrentcontainsalargenumberofharmonics.Harmoniccurrentofthepowerofseriousharm,notonlythepowergridvoltagedistortionwillalsowastealotofpower。Withtheintroductionoftheconceptofgreenpower,powerfactorcorrectionhasbeenwidelyused.Theso

4、-calledpowerfactorcorrection,isthatfromthecircuittotakemeasurestoachievesinusoidalACinputcurrenttechnology,andwiththeinputvoltagetomaintainthesamephase。OurworkisahighpowerfatorcommutatedpowerwithfunctionofActivePowerFactorCorrection。ThespecialAPFCcommutatedcontrolPFCchipUCC280

5、19isthecoreofthissystem，andtheregulationisaccomplishedloops:TheinnercurrentloopshapestheACinputcurrenttomatchwaveformphaseofthesinusoidalACinputvoltage；TheoutervoltageloopregulatestheoutputDCvoltagewhichdeterminestheinternalgainparametersformaintainingasteadysteady-stateoutput

6、DCvoltage。TheMCUMSP430LAUNCHPADisdesignedtorealizeadjustableoutputvoltageandshowthesensedparamparameters。etersOursystemalsohasfunctionsunctionsOverOver-currentProtection,HumanHuman-computerInteraction,therealtimesenseofoutputvoltage、currentandthepowerfactorbyusingAMSP430LAUNCH

7、PADanditsexternalMSP430LAUNCHPAD15components。Keyword：PFC，UCC28019，Over-currentProtection,PowerFactor,GreenPower15基于高功率因数程控开关电源的设计11.方案设计31.1总体方案设计31.2TI芯片的选择41.2.1APFC主控芯片的选择41.2.2TLC372的选择71.3控制方案分析及实现方案72.系统实现82.1.系统框图如图2所示82.2主回路器件的选择及参数计算82.1.1开关管的选择82.1.2续流二极管的选择92.1.3电感的

8、参数计算：92.1.4输入滤波电容的参数计算：92.1.5输出电容的参数计算：92.1.6电流取样电阻的参数计算：102.