UCC28019的高效率APFC电路设计
基于UCC28019的开关电源设计
基于UCC28019的开关电源设计摘要：电气设备的功率因数过低，会加重电网的负载，造成电网容量的浪费。
功率因数的优劣是开关电源性能好坏的一个重要评价指标。
为了便于研制和生产有源功率因数校正器，现在功率因数校正PFC（Power Factor Correction）的控制电路已集成化，有多种PFC集成控制电路芯片可供选择。
本文采用TI公司生产的功率因数校正芯片UCC28019设计出一种高功率因数、高效率、低谐波的单相整流PFC开关电源。
用两片高速串行AD转换器ADS7818对输出电压和电流采样,采样数据送单片机STC89C52处理并由液晶显示器SN1602实时显示当前输出电压、电流。
系统具有2.5A过流保护。
测试结果表明功率因数大于0.95，效率达到92%，输入电流波形谐波失真小于5%。
关键词：开关电源；STC89C52；功率因数校正；UCC28019；过流保护Design of Switching Power Supply Based on UCC28019 Abstract: The power factor of the electrical equipment is too low, which will increase the load of the power grid and result in wasting of power grid capacity. The advantage or disadvantage of the power factors is an important evaluation indicator for switching power supply performance . In order to develop and produce the Active Power Factor Correction, the control circuit of PFC (Power Factor Correction) has been integrated now, so there are a variety of integrated PFC control circuit chips to choose from. In this paper, UCC28019 PFC chip which is produced by TI Company is used to design a kind of Single-phase PFC rectifier switching power supply with a high power factor, high efficiency, low harmonic. With two high-speed serial AD converter ADS7818 of output voltage and current sampling, sample processing data is sent to the STC89C52 single-chip and LCD SN1602 real-time displays the current output voltage and current. The system has 2.5A overcurrent protection. The test results show that the power factor is much greater than 0.95, the efficiency reaches to 92%,Harmonic distortion of input current waveform is less than 5%.Keywords: switching power supply; STC89C52; power factor correction; UCC28019; over-current protection目录1绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 开关电源的发展历史 (1)1.3 开关电源的基本结构 (2)1.4谐波电流对电网的危害 (3)2开关电源的功率因数 (4)2.1 功率因数的定义 (4)2.2 功率因数校正技术 (4)2.2.1 功率因数校正的由来 (4)2.2.2 功率因数校正的基本原理 (6)3 基于UCC28019的开关电源设计及主要元器件参数计算 (7)3.1系统方案设计与论证 (7)3.1.1 EMI滤波模块 (7)3.1.2整流模块 (8)3.1.3 DC/DC变换模块 (8)3.1.4 A/D采样模块 (8)3.1.5单片机模块 (9)3.1.6功率因数较正模块 (9)3.1.7显示模块 (9)3.1.8辅助电源模块 (10)3.2 系统的硬件设计总体方案 (10)3.2.1 Boost变换器 (11)3.2.2 UCC28109芯片介绍 (12)3.2.3 系统主要设计电路 (15)3.2.4 单片机系统及外围电路 (19)3.2.5采样电路 (20)3.2.6 辅助电源 (21)3.2.7系统完整原理图 (21)3.3 系统软件设计方案 (21)3.3.1程序设计步骤 (21)3.3.2程序设计流程图 (22)3.3.3程序清单 (22)3.4 系统调试 (23)3.4.1测试仪器及方法 (23)3.4.2 测试数据及分析 (23)结束语 (24)参考文献 (25)附录1 (26)附录2 (27)致谢 (33)1绪论1.1 引言电源是各种电子设备必不可缺的组成部分，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。
基于UCC28019的高功率因数电源的设计
基于UCC28019的高功率因数电源的设计刘青;徐赟【摘要】The system uses TI PFC rectifier control chip UCC28019 as the control core, which constitutes the dual loop control of voltage outer loop and current loop, and the active power factor correction (PFC) is constructed. The current inner loop is to make the input current of the network side AC input current and phase of the grid voltage. The output voltage is controlled by the output DC voltage. System through theIAP15F2K61S2 microcontroller control module to achieve system power factor, output voltage, real-time measurement of current, human-computer interaction, the output flow protection and other functions. The practical tests show that the power factor of the system is higher than 0.98, and the detection error is less than 2%.%该系统采用 TI 公司专用PFC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环控制，构建了有源功率因数校正（PFC）的高功率因数整流电源。
UCC28019的高效率APFC电路设计的论文
UCC28019的高效率APFC电路设计的论文UCC28019的高效率APFC电路设计的论文摘要：文中针对传统功率因数校正电路设计程序繁杂、所需元件数量多、结构庞大、成本昂贵等问题，研究了一种基于UCC28019，并采用广泛应用的MSP430单片机作为控制器的Boost型高效率有源功率因数校正电路。
最后给出了实验波形，得到了相应的结论，验证了电路设计及其控制策略的正确性。
实验结果表明，使用UCC28019设计的电路，不仅可使步骤简化，系统可靠性增强，还有效提高了功率因数，保持了较好的稳定性。
关键词：UCC28019；MSP430单片机；Boost；功率因数校正0引言随着电力电子技术的发展及广泛应用，电力电子设备成为最大的谐波源。
当谐波电流注入电网时，电网电流会发生非正弦失真，对其它电气通信设备的正常运行造成干扰，从而导致电能质量降低，因此，如何抑制谐波已成为电力系统等领域的一个重要课题[1]。
针对上述问题，最理想的方法是在电源内部进行功率因数校正。
人们最早采用无源校正技术，但不能很好地抑制输入电流中的谐波含量。
进入20世纪70年代，伴随着电力半导体器件的不断更新，开关变换器迅猛发展。
80年代是现代化有源功率因数校正（APFC）技术发展的初级阶段，它将电网功率因数提高至接近1，且有稳定的'直流输入电压。
自20世纪90年代以来，出现了新的功率因数校正原理、拓扑和控制方法[2]。
本文研究了一种基于控制器UCC28019的有源功率因数校正（APFC）电路，它采用在电流连续导通模式下工作的Boost升压拓扑结构，最大化减小了谐波失真，实验结果非常逼近单位功率因数水平，达到了低成本、高效率PFC电路设计的目的。
1电路的工作原理与设计1.1UCC28019的结构与工作原理UCC28019是一种工作在连续导电模式下，具有功率因数校正功能的控制芯片。
UCC28019的调控功能经过两个回路完成：（1）内部电流回路。
UCC28019详细计算参数
第三届“蓝电”杯电子设计竞赛单相AC-DC变换电路（A题）湖北工业大学蓝电中心童剑李杰费恺2014年3月6日摘要本设计以STM32单片机为控制器，采用了TI公司的UCC28019芯片，搭建了一个单相AC-DC变换电路。
本系统由变压器模块、AC-DC变换电路、功率因数检测电路、功率因数调整电路和电流检测电路等组成。
在实验装置的电源电路中，对电源的输出直流电压、直流电流和电源的功率因数进行了测量，并通过键盘对电源的输出直流电压进行设定。
实验结果表明，当电源的进线交流电压和负载电流，在比较宽的范围内变化的时候，电源的输出电压能够保持较高的稳定性；具有过流和过压的保护功能。
利用UCC28019功率因数校正功能，将电源装置的功率因数提高到了0.98以上，并能够将功率因数在0.8-1.0之间调整，达到了预期的目标。
关键词：STM32单片机、UCC28019、AC-DC变换、功率因数。
目录一蓝电杯题目 (4)二方案论证与比较-------------------------------------------------------------------------------------------62.1 PFC模块- (6)2.2单片机控制电路 (6)2.3显示模块 (6)2.4功率因数测量电路子系统电路 (6)2.5电路保护模块 (7)2.6直流电源供电模块 (8)三理论分析与计算-------------------------------------------------------------------------------------------93.1功率因数测量方法---------------------------------------------------------------------------------93.2提高效率的方法及实现方案 (9)3.3系统整体框图......-------------------------------------------------------------------------------10 四功率因数主回路--------------------------------------------------------------------------------------- (10)五控制电路与程序控制 (12)5.1程序的设计 (12)5.2程序的流程图 (12)5.3过流保护电路 (13)六测试方案与测试结果 (14)6.1测试方案 (14)6.2 测试条件与仪器 (14)6.3测试结果及分析 (15)附录一：高功率因数原理附录二：UCC28019外围电路计算附录三：作品实物一蓝电杯题目系统总框图设计并制作如图所示的单相AC-DC变换电路。
基于UCC28019的高功率因数开关电源设计与实现
第 30 卷第 2 期
襄樊学院学报
2009 年第 2 期
加可靠性，又能保证功率因数校正效果，本设计选择IGBT器件FGA25N120来代替MOSFET. (7)取样电阻( RSENSE ) 的计算. 主要是对电感电流进行取样；考虑到软过流保护的下限 VSOC = 0.66V 以 及电感峰值电流的最大取值，取样电阻 RSENSE 的计算如下
I L _ PEAK (max) = I IN _ PEAK (max) + RSENSE
I RIPPLE 1.49 = 7.45 + ≈ 8.2 A 2 2 VSOC 0.66 = = = 0.064Ω 1.25I L _ PEAK (max) 1.25 × 8.2
= 65kHz (4.5ns × 36 × 7.45 + 0.5 × 780 pF × 362 ) = 0.11W 总损耗= PCOND + PSW = 4.05 + 0.11 ≈ 4.2W
其中fSW(typ)=65kHz,tr=4.5ns,COSS=780pF
如果选择MOFET，则需满足上述损耗要求. 新一代的IGBT的导通损耗与开关损耗都能够满足要求， 而且可行的开关速度可以超过120kHz，因此可选择IGBT代替MOSFET. 为降低开关损耗、降低噪声和增 22
2−
2
16VIN _ RECTIFIED (min) 3π VOUT
=
72W 21.2V
2−
16 × 21.2V = 3.4 A 3π × 36V
2 DS _ RMS
RDSon (125o C ) = 3.4 × 0.35 = 4.05W
其中RDSon(max)=0.35Ω.
开关损耗
输出大功率的CCM型PFC控制器UCC28019
输出大功率的CCM型PFC控制器UCC28019在用于大于1kw的AC/DC中，如何更简单优秀地处理好PFC部分是电源工程师的一个难题。
UCC28019给出了全新的解决方案，仅用一支8PIN的IC及少数外围元件即可解决问题。
主要特色如下:●不用检测线路电压。
●内部定频在65KHz，易于处理EMI。
●最大占空比达97%。
●逐个周期峰值电流跟制。
●开环检测。
主要用于大功率的AC/DC，如服务器，通讯整流模块，工业电源等。
UCC28019典型应用电路如图1，方框电路如图2。
外部元件非常简捷。
图1 UCC28019的典型应用PFC控制电路各引脚功能如下:GATE 8PIN 栅驱动。
IC内集成一个推挽式驱动器，有1.5A源出2A漏入能力，输出高电平为12.5V。
GND 1PIN IC的公共端。
ICOMP 2PIN 电流环的补偿端。
跨导放大器的输出。
用一支电容接到GND 提供补偿。
同时作电流控制环中的的平均电流检测。
如果ICOMP上的电压低于0.6V，则控制器被禁止。
ISENSE 3PIN 电感电流检测端。
外部电流检测电阻上的电压降从此端送入，它代表通过升压电感中的瞬时电流将此电压均衡后以消除噪声的影响。
做软式过流限制。
此电感电流为逐个周期的峰值电流限制(PCL)。
若峰值电流超出可立即关断栅驱动输出。
用一支220Ω电阻接于此端和电流检测电阻之间以限制浪涌冲击电流进入。
VCC 7PIN IC供电端。
它的UVLO可以令控制器在V CC超过10.5V时开始工作，低于9.5V时关断。
用0.1uf瓷介电容做旁路，接于VCC到GND，用于高频滤除噪声。
VCOMP 5PIN 电压环补偿。
跨导型电压误差放大器的输出，用一个电阻电容网络从此端接到GND，以提供补偿。
VCOMP被控在GND，直到VCC，VINS和VSENSE全部超出阈值电压。
一旦这些条件满足，VCOMP即充电，一直到VSENSE电压达到正常调节水平的95%。
当遇到增强的动态响应(EDR)时，附加一个电流到VCOMP以减小充电时间，EDR的附加电流在软起动时被禁止，软起动与此端电容量成正比。
UCC28019中文资料
UCC28019内部结构如图1-2所示。
图1-2UCC28019内部结构图UCC28019具体功能介绍如下：（1）系统保护系统的保护使系统工作在安全工作范围内，系统保护主要包括软启动、Vcc欠压锁定（UVLO）输人掉电保护（IBOP、输出过压保护（OVP）开环保护/待机模式（OLP/Standby）输出欠压检测（UVD）/增强动态响应（EDR）过流保护、软过流（SOC）峰值电流限制（PCL等。
（2）栅极驱动输出具有电流最优化结构，可以以很高的开关速度直接驱动大容量MOSFET的栅极。
内部的钳位电压将MOS-FET栅极上的电压钳位于12. 5V,外部所接的栅极驱动电阻RGATE限制了栅极驱动电路寄生电感和寄生电容的上升时间和阻尼振荡。
通常在MOSFET B极附近用一个IOk Q的电阻对地连接，消除栅极杂散电容，防止无意的dv/dt触发开通。
（3）电流环系统电流环包括电流平均放大、脉宽调制（PWM）、外部升压电感和外部电流传感电阻等环节。
从电流传感电阻检测到的负极性信号送人ISENSBI脚进行缓冲、反相放大后，得到的正极性信号通过电流放大器（gmi ）进行平均，其输出即为ICOMP 引脚，ICOMP引脚上的电压与平均电感电流成比例，该引脚对地（GND外接一电容提供电流环路补偿并可对纹波电流进行滤波。
平均放大器的增益由VCOMP引脚内部的电压决定，该增益设置为非线性，因此可以适应全球范围内的交流输人电压。
无论芯片处于故障模式还是待机模式，ICOMP引脚均在内部接至4V电平。
脉宽调（PWM）电路将ICOMP引脚电压信号与周期性的斜坡信号比较，产生上升沿调制的输出信号，如果斜坡电压信号大于ICOMP引脚电压，贝S PWM输出为高电平，斜坡的斜率是内部VCOMP引脚电压的非线性函数。
由内部时钟触发的PWM输出信号在周期开始时为低电平，该电平会持续一小段时间，称之为最小关断时间(toff(m in)),而后，斜坡电压信号线性上升，与ICOMP 电压交叉，斜坡电压与ICOMP电压的交叉点决定了关断时间(toff)，也即Doff，由于Doff满足Boost拓扑结构的Dote二VIN/VOUT，而且输人VIN是正弦电压,ICOMP 与电感电流成比例，控制环路会迫使电感电流跟随输人电压呈现正弦波形以进行Boost调制，因此平均输人电流也呈现正弦波形。
IC资料-ucc28019(功率因数校正)
PRODUCTION DATA information is current as of publication date. Products conform to specifications per the terms of the Texas Instruments standard warranty. Production processing does not necessarily include testing of all parameters.
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS(1)
over operating free-air temperature range (unless otherwise noted)
Input voltage range
Input current range Junction temperature, TJ Lead temperature, TSOL
The UCC28019 8-pin active Power Factor Correction (PFC) controller uses the boost topology operating in Continuous Conduction Mode (CCM). The controller is suitable for systems in the 100 W to >2 kW range over a wide-range universal ac line input. Startup current during under-voltage lockout is less than 200 µA. The user can control low power standby mode by pulling the VSENSE pin below 0.77 V.
基于ucc28019的pfc电路设计
第40卷第2期2019 年玉林邺范学晚学报（自然科学）J O URNAL OF YULIN N O R M A L UNIVERSITYV〇1.40No.2(Natural Science)基于UCC28019的PFC电路设计□邱贵新1,梁火层2,罗扬静2,张金慧2,吴学思2,韦善于2,甘永进y(1.广西培贤国际职业学院，广西平果531499; 2.玉林师范学院物理与电信工程学院，广西玉林537000)[摘要]为设计高效率、低损耗的PFC电路，本文基于UCC28019进行电路设计。
以UCC28019输出的PWM波形来控制 Boost升压斩波为核心电路，使电路中的电容交替地充放电、电感交替的储存和释放能量，最后实现在输入AC20V~24V电压情况下稳定输出DC38V。
测试结果表明，系统实现效率为95%左右，电压调整率小于1%,电源功率因数0.99。
交流输入 电压为19.0-25.8 V时，输出直流电压稳定性较好，电感无明显啸叫且纹波小，具有一定的带负载能力和实用性。
[关键词]UCC28019; PWM;Boost升压斩波[中图分类号]TM46 [文献标识码]A[文章编号]1004-4671 (2019) 02-0058-06谐波污染问题和低功率因数是影响开关电源性能的关键mi。
谐波污染造成电网的功率损耗增加、设 备寿命缩短、接地保护和遥感功能失常、线路和设备过热等问题，从而导致设备运行的安全性降低。
低 功率因素使得电源的利用率降低，从而造成资源浪费。
目前，各国均对开关电源装置的输入谐波要求制 定了标准，多数开关电源均需要功率因数校正技术来满足功率因数以及谐波含量的要求。
功率因数校正（Powerfactorcorrection,PFC)电路可选用的拓扑有Buck、Boost、Buck-Boost等。
其 中，Boost型拓扑具有许多优点，如电感靠近输人端，输人电流脉动小、EMI小，输人电流易于控制等，从而使其在工业领域被广泛使用|31。
基于UCC28019的高效率APFC电路设计与研究
基于UCC28019的高效率APFC电路设计与研究
APFC电路是一种能够校正电源功率因数的电路，通过实时监测电网的电流波形，调整输出电流和电压的相位，使功率因数趋近于1、这样可以在输入端提供稳定和高效的电力。
在许多应用中，如LED照明，电动汽车充电器和工业电源等，APFC电路都是必不可少的。
接下来，我们可以开始进行电路的设计。
首先，我们需要根据设计参数计算所需的电感值和电容值。
然后，通过选取合适的电感和电容元件，进行电路拓扑的选择。
常用的两种拓扑结构分别是Boost拓扑和Bridgeless PFC拓扑。
在设计中还需要进行反馈回路的设计，用于实时监测输入电流波形和输出电压的变化，并根据实时监测的数据来控制开关管的开关频率和占空比。
在设计完成后，我们可以进行电路的仿真和测试，以验证设计的性能和稳定性。
通过仿真软件，我们可以模拟不同工况下的输入电压和电流波形，并分析其功率因数和效率等性能指标。
通过实际测试，我们可以利用示波器和电子负载等设备来观察电路的工作状态和性能表现。
最后，我们可以对设计的电路进行进一步的优化和改进。
通过优化电路元件的选取和拓扑结构的设计，可以提高电路的效率和稳定性。
同时，通过优化反馈回路的控制算法和参数选择，可以进一步提高电路的动态响应和调节性能。
UCC28019A LED照明应用负载动态性能优化解决方案
UCC28019A LED照明应用负载动态性能优化解决方案摘要：用于高功率PWM调光LED街道照明的90Vac到305Vac宽输入范围应用越来越多，而UCC28019A控制器非常适合于这种应用。
但是，输出负载PWM调光带来的PFC电感噪声问题，可能是主要问题。
本文中，我们将基于小信号模型分析这种现象的根本原因，并提出解决方案。
为了验证这种建议解决方案的有效性，我们使用UCC28019A平均模型并利用实验来进行检验。
经证明，实验结果与分析结果和仿真结果非常吻合。
关键词：UCC28019A，LED照明，APFC，平均模型，负载动态，仿真，噪声问题1、引言CCM工作的平均电流控制是最为典型的一种控制方案，其广泛用于高功率APFC转换器，例如：基于UC3854的转换器等。
相比峰值电流控制，它拥有许多优势，例如：无需外部补偿斜率、更高的检查电流信号噪声抑制度以及更低的输入电流THD。
但是，在芯片内部使用乘法器的传统CCM控制方案，让外部电流设计变得复杂。
最近，使用1-D控制模型的新型CCM（一种8引脚解决方案），例如：TI UCC28019A控制器等，成为广大工程师们的首选。
UCC28019A控制器利用开关式转换器的脉冲和非线性特点，实现对整流电压或者电流平均值的即时控制。
设计这种控制方案的目的是，提供比其它PFC控制器更快的动态负载响应和更好的输入扰动抑制。
在实际工程中，大多数工程师都对宽输入范围UCC28019A控制器的高PF值以及无输出过冲导通升压的优异性能印象深刻。
这个优点让UCC28019A比传统BCM PFC控制器更加适合于这种应用。
特别是在高功率PWM调光LED街道照明的90到300Vac宽输入范围应用越来越多的情况下，尤其如此。
但是，当使用动态响应时，其独特的环路特性会引起可见噪声问题。
鉴于上述问题，本文的目标是为你介绍一种能够改善这种动态性能的合适解决方案。
首先，。
基于UCC28019的高功率因数电源设计(3)
技术创新电源技术PLC 技术应用200例》您的论文得到两院院士关注基于UCC28019的高功率因数电源设计The Power Design With High Power Factor Based on UCC28019(长江大学)毛玉蓉MAO Yu-rong摘要:本设计给出了以TI 公司的PFC 控制芯片UCC28019为核心的功率因数校正的基本原理和实现方法。
系统主要由取样电路、功率因数校正以及控制和显示电路几个模块组成。
该设计的特点在于首先通过监测电路对电路进行监测,然后根据监测结果,运用控制电路来调节PFC 控制芯片UCC28019的电压误差放大器大小,从而稳定输出设定电压,通过调节电流误差放大器的输入来提高电源功率因数。
关键词:UCC28019;功率因数校正;电源中图分类号:TP21文献标识码:B Abstract:The design illustrates the basic principles and methods for the power factor correction of TI's PFC control chip,UCC28019,as the core.This system is mainly composed of sampling circuits,power factor correction,control and display circuit.The design has several characteristics,The monitoring circuit is to monitor circuit firstly,and then according to the monitoring results control circuit regulates the size of UCC28019’s voltage and current so as to enhance supply power factor.Key words:UCC28019;factor correction;power文章编号:1008-0570(2010)01-1-0137-021引言开关电源以其效率高,功率密度大而在电源领域中应用越来越广。
ucc28019
基于UCC28019的高功率因数电源0 引言传统的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，并与输入电压保持同相。
UCC28019是TI公司新近推出的一种功率因数校正芯片，该芯片采用平均电流模式对功率因数进行校正，使输入电流的跟踪误差产生的畸变小于1％，实现了接近于l的功率因数。
本文介绍了UCC28019的内部结构、工作原理。
在此基础上，设计了一种高功率因数电源。
l UCC28019简介UCC28019是美国TI公司最新的有源功率因数校正(PFC)芯片。
该芯片采用平均电流模式对功率因数进行校正，适用于宽范围通用交流输入，输出为100W至2kW的功率因数变换器。
该芯片开关频率固定(6 5kHz)，具有峰值电流限制、软过流保护、开环检测、输入掉电保护、输出过压／欠压保护等众多系统保护功能。
1)UCC28019引脚功能UCC28019的引脚排列如图l所示。
各引脚功能为：∙GND脚——地；∙ICOMP脚——电流环路补偿，跨导电流放大器的输出端；∙ISENSE脚——电感电流检测；∙VINS脚——交流输入电压检测；∙VCOMP脚——电压环路补偿，跨导电压误差放大器的输出端；∙VSENSE脚——输出电压检测；∙VCC脚——电源输入端；∙GATE脚——栅极驱动输出端；2)UCC28019的内部结构UCC28019内部结构图如图2所示：3)UCC28019具体有以下保护功能(1)软启动(SS)(2)VCC脚欠压锁定(UVLO)(3)输入掉电保护(IBOP)(4)输出过压保护(OVP)／输出欠压保护(UVD)(5)开环保护／待机模式(OLP／Standby)(6)过流保护4)栅极驱动栅极驱动输出按电流最优化结构设计，可以以较高的开关速度直接驱动大容量MOSFET的栅极。
基于UCC28019的高功率开关电源设计
基于UCC28019的高功率开关电源设计摘要电源是现代社会不可或缺的能源之一，在人们的日常生活中，电源具有重要的作用。
为了使电源的利用率变高，使电源工作在更高效率的状态，减少能源的损耗，产生了高功率因数电源。
功率因数是电源设计技术的一个重要指标，本设计通过采用UCC28019作为主要控制芯片，主电路拓扑采用BOOST升压斩波电路，通过检测输入电压和输入电流进行调整，以达到大大提高功率因数的效果。
本设计包含BOOST升压斩波电路、UCC28019控制电路、保护电路、测量电路、辅助电源模块和STM32单片机模块等组成。
传统的AC-DC电源设计的方法是使电网电压通过整流后采用电容滤波得到，这种方法会使电路产生大量的电流谐波和功率因数不高等缺点。
本设计成功克服了以上的不足之处，使电源的交直变换的效率更高，也得到更高质量的电源。
关键词：功率因数； STM32单片机； Boost拓扑； UCC28019；功率因数检测ABSTRACTThe electrical source is one f the indispensible energy in today’s society, the electrical source plays a important role in people’s daily life. In order to improve the electrical source’s utilization, and reduce energy loss,so there is high power factor stabilized voltage supply. And the power factor is one of important indexes in power supply design technology. The design adopts ucc28019 as the main control chip. In this paper the Boost Chopper is proposed as the main circuit topology, this circuit test the input voltage and input current that can adjust the power factor, so it can greatly promote the power factor.This design contains some module, like the Boost Chopper、the ucc28019 control circuit、the protect circuit、the testing circuit、the accessory power supply、the STM32 single chip circuit and so on. The method of traditional AC-DC power design is that rectifying the grid-voltage and adopting capacitance to filter the voltage, this method have two shortcoming, on the one hand it can produce a large number of current harmonics, one the other hand it’s power factor is very low. This design is successful to overcome these shortcoming, it improve the efficiency of electrical source’ AC-DC converter and it can provide high-quality voltage supply.keyword: power factor；STM32 single-chip；Boost Chopper；UCC28019；power factor testing circuit目录1. 绪论 (1)1.1 课题的研究意义 (1)1.2 课题的研究背景 (2)1.3 课题的研究内容 (2)2. 系统方案论证 (3)2.1 无源功率因数校正方案 (3)2.2 有源功率因数校正方案 (4)2.3 方案选择 (4)3. 系统原理论证 (5)3.1 系统框图 (5)3.2 UCC28019控制电路 (6)3.3 BOOST升压电路 (8)3.4 相位检测电路 (11)3.5 光耦隔离电路 (15)3.6 辅助电源电路 (16)3.7 过流保护电路 (18)3.8 AD/DA 电路 (18)3.9 电流采样电路 (21)4.系统软件设计 (22)4.1 系统程序框图 (22)4.2 功率因数测量部分 (22)4.3 反馈控制部分 (23)4.4 液晶显示部分 (24)5. 测试结果与分析 (25)5.1 测试方案与结果 (25)5.2 总结与展望 (27)参考文献........ .. (28)附录系统软件....................................... 致谢.................................................1 绪论1.1 课题的研究意义从上世纪70年代以来，在电力电子技术的快速发展的背景下，各类电力电子装置被广泛应用于生活、工业领域。
高功率因数电源设计报告
高功率因数电源设计刘立坤喻腾李秀梅0083001、0083003、008303608电子信息工程2011年7月目录摘要 (3)1.设计任务与要求 (4)1.1设计任务 (4)1.2技术指标 (4)1.3题目评价 (4)2.方案比较与论证 (5)2.1各种方案比较与选择 (5)2.2方案论证 (6)3.系统硬件设计 (6)3.1系统总体设计与计算 (6)3.2单元电路设计与参数计算 (9)3.3单元电路的具体实现................................................................................ 错误!未定义书签。
4.系统软件设计 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
5. 系统组装........................................................................................................... 错误!未定义书签。
5.1 整体结构图及工艺说明......................................................................... 错误!未定义书签。
5.2 面板图及可调部件说明......................................................................... 错误!未定义书签。
6. 系统调试 (16)6.1电路的测试方案 ....................................................................................... 错误!未定义书签。
基于UCC28019的高功率因数开关电源
基于UCC28019的高功率因数开关电源根据毕业课题及实际情况，查阅相关文献，设定了开关电源的设计目标。
详细参数如下：输入电压：市电220Vac 输入，经变压器降为18Vac,进入不可控整流桥输出电压：36V 输出电流：0.25A 功率因数：0.99 效率：90%这是本次开关电源设计的最基本要求，其他功能视后期情况及个人能力而定。
依据ucc28019芯片手册、相关文献及自己的设计目标，设计出了电路图。
其电路参数的具体计算过程如下：1、输入电流的计算 A PF V P I IN OUT RMS IN56.099.0*18*9.09(min)(max))max (_===η A I I RMS INPEAK IN 8.056.0*22(max)_)max (_===A I I PEAK INAVG IN6.08.0*22(max)_)max (_===ππ2、整流二极管参数的确定及选取整流桥输出平均电压AV O U _V U U U U AV O 2.1618*9.09.022t)td(sin 212220_==≈==⎰πωωππ二极管承受的最大反向电压)ma (x D UV U U x D 5.2518*222)ma (===由于每只二极管只在半个电压周期通过电流， 所以每只二极管通过的电流是平均电流的一半。
电压电流都取两倍裕量，安全电流电压分别为：A I I AVG IN F 6.0)max (_==V U U D F 515.25*2*2(max)===选择10a1/6A1(100V/6A)整流二极管 3、输入电容的计算通过计算出允许的纹波电流值和纹波电流值可以得到输入电容IN C 。
根据芯片手册，电流纹波系数为20%，电压纹波系数为6%，开关频率SW f =65KHZ 。
输出电容的计算过程如下：A I I I PEAK IN RIPPE RIPPLE 16.08.0*2.0)max (_==∆=V V V V RECTIFIEDIN IN RIPPLERIPPLEIN53.118*2*06.0___==∆=F V f I C RIPPLE IN SW RIPPLE IN μ2.053.1*65000*816.08_===选用0.22F μ的电容 4、升压电感的计算电感由流过电感的峰值电流决定A I I I R I P P L EP E A K INPEAK L 88.0216.08.02)max (_)max (_=+=+= 电感的最小值当占空比Duty=0.5时取得 mH I f D D V L RIPPLE SW OUT BST 87.016.0*650005.0*5.0*36)1((min)≥=-≥5、反向快速恢复二极管参数计算承受的重复峰值反向击穿电压、平均正向电流、反向恢复时间和热考虑承受的重复峰值反向击穿电压、平均正向电流、反向恢复时间和热考虑。
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UCC28019的高效率APFC电路设计
提纲：
1. 概述UCC28019高效率APFC电路设计的背景和意义
2. UCC28019高效率APFC电路设计的原理和构成
3. 设计UCC28019高效率APFC电路需要考虑的因素
4. 如何优化UCC28019高效率APFC电路的设计
5. UCC28019高效率APFC电路实际应用案例分析
一、概述：
UCC28019是一种高效率较正系数功率因素校正电路（APFC）设计方案，其应用于照明、通信、电视机、音响设备等消费电子中是很常见的。
UCC28019电路具有高效率、高功因节约能源、减少电网污染和延长电器寿命的优点，所以它在目前的能源环保形势下得到广泛应用。
二、UCC28019高效率APFC电路设计的原理和构成：
UCC28019电路主要由交流电源、桥式整流电路、降压和平滑
电容、APFC控制电路、计算机芯片和开关电源等组成，其作
用是将非正弦交流电源转换为直流电源，并有效地提高功率因数，减少谐波污染。
三、设计UCC28019高效率APFC电路需要考虑的因素：
1. 根据负载要求选择合适的电源；
2. 根据负载要求选择合适的桥式整流器；
3. 根据负载要求选择合适的降压电容和平滑电容；
4. 选择合适的APFC控制电路、计算机芯片和开关电源；
5. 设计合理的PCB布局和散热措施。
四、如何优化UCC28019高效率APFC电路的设计：
1. 优化电源的质量，确保电源稳定可靠；
2. 优化电路的布局和散热措施，提高电路的效率和寿命；
3. 优化降压和平滑电容的参数，提高功率因数和直流电压质量；
4. 优化APFC控制电路的参数，提高控制精度和稳定性；
5. 优化硬件电路和软件设计，提高整个电路的性能和可靠性。
五、UCC28019高效率APFC电路实际应用案例分析：
1. 基于UCC28019的智能LED路灯控制系统设计；
2. 基于UCC28019的高效率LED驱动电路设计；
3. 基于UCC28019的高效率LED电流稳定化电路设计；
4. 基于UCC28019的高效率PFC电路设计；
5. 基于UCC28019的太阳能光伏电站设计。
以上五个案例分别是UCC28019电路在智能路灯、LED驱动、LED电流稳定化、PFC和太阳能光伏电站等领域应用主要案例，它们的应用效果各有不同，但都是基于UCC28019高效
率APFC电路设计的典型应用案例。
其中智能LED路灯控制
系统设计是一种直接使用UCC28019芯片完成电路控制和调
节的方案；高效率LED驱动电路设计和高效率LED电流稳定
化电路设计是一种集成了UCC28019芯片的LED光源电路设计方案；高效率PFC电路设计是一种将UCC28019芯片应用在较正系数功率因素校正电路（APFC）的设计方案，以提高电路的能量利用率。
太阳能光伏电站设计是一种将UCC28019芯片应用在太阳能发电系统控制和调节的方案，它的主要作用是提高电站的效率和稳定性，减少噪声和谐波污染。