PFC regulátor L6561
V jednom z predchádzajúcich článkov sme uvažovali o všeobecnom princípe fungovania. korektory aktívneho výkonu (KKM alebo PFC). Žiadny korekčný obvod však nebude fungovať bez regulátora, ktorého úlohou je správne organizovať riadenie tranzistora s efektom poľa vo všeobecnom obvode.
Ako názorný príklad univerzálneho regulátora PFC na implementáciu PFC možno uviesť populárny mikroobvod L6561, ktorý je dostupný v balíkoch SO-8 a DIP-8 a je určený na zostavenie blokov korekcie účinníka siete s nominálnou hodnotou až 400 W (bez použitia dodatočného ovládača externého portu).
Regulačný režim Boost-PWM, ktorý je špecifický pre tento ovládač, dosahuje účinník až 0,99 so skreslením prúdu do 5 % pri primárnom striedavom napätí 85 až 265 voltov. Ďalej sa pozrieme na účel kolíkov mikroobvodu a typický obvod na jeho použitie.
Tento výstup je invertujúcim vstupom chybového zosilňovača, ktorého úlohou je v reálnom čase merať jednosmerné napätie výstupného kondenzátora meniča tak, aby bolo konštantné a neprekračovalo ho.Výstupné napätie sa meria odporovým deličom.
Prahové napätie zosilňovača je tu 2,5 voltu. Nezáleží na tom, na aké výstupné napätie je prevodník určený: 240, 350, 400 voltov, — ak napätie na spodnom ramene odporového deliča dosiahne prahovú hodnotu 2,5 voltu, v tom momente bude činnosť vnútorného budiča koncový stupeň je zablokovaný a je mu zabránené - ďalším zvýšením výstupného napätia. Na prevádzku zosilňovača chýb postačuje vstupný prúd v rozsahu 250-400 μA.
Záver č. 2 – COMP – kompenzačná sieť
Tento kolík je výstupom komparátora chybového zosilňovača, je určený na nastavenie korekčného obvodu frekvenčnej odozvy externého zosilňovača. Účelom, pre ktorý sú tu pridané externé komponenty, je ochrana proti parazitnému samobudeniu zosilňovača napäťovej spätnej väzby s uzavretou slučkou. Nebudeme zachádzať do teórie, len si všimnite tento aspekt.
Záver č. 3 – MULT – Násobiteľ
Na tento výstup sa cez odporový delič, ktorý je inštalovaný na vstupe bezprostredne za usmerňovačom a fóliovým kondenzátorom, privádza usmernené striedavé napätie, ktorého tvar je sínusový a jeho amplitúda dosahuje 3,5 voltu a zakaždým toto napätie je úmerná amplitúde usmerneného napätia privádzaného do pracovnej tlmivky.
Prostredníctvom tohto vstupu teda regulátor dostáva informáciu o aktuálnej fáze sínusoidy (presnejšie o jej polovici získanej usmernením diódového mostíka) napätia privádzaného do meniča — ide o referenčný sínusový signál pre prúdovú slučku.
Záver č. 4 — CS — snímač prúdu
Tento vstup je napájaný napätím z prúdového bočníka, ktorý je inštalovaný v zdrojovom obvode FET.Prahové napätie je tu od 1,6 do 1,8 voltu, od tohto momentu sa prúd v tomto období už nezvyšuje, pretože tento prah sa považuje za limit pre tranzistor s efektom poľa. Tento kolík slúži na ochranu FET pred nadprúdom úpravou šírky prevádzkového impulzu (PWM), — akonáhle sa dosiahne limit prúdu, riadiaci impulz prúdového tranzistora sa okamžite zastaví a ovládač uvoľní hradlo.
Záver č. 5 — ZCD — Detektor nulového prúdu
Tento kolík je napájaný napätím zo snímača nulového prúdu, ktorý pochádza z prídavnej cievky induktora pripojenej k čipu cez odpor.Po dokončení ďalšieho cyklu prenosu energie z tlmivky do záťaže klesne prúd v tlmivke na nula, preto bude napätie prídavnej cievky nulové. V tomto bode dáva komparátor nulového detektora príkaz na spustenie ďalšieho cyklu odomknutia externého tranzistora, aby sa zistila ďalšia perióda akumulácie energie tlmivky atď. v kruhu.
PIN # 6 — GND — Zem
Tu je pripojený spoločný vodič, uzemňovacia zbernica.
Záver číslo 7 — GD — Výstup ovládača brány
Push-pull driver pre externé ovládanie tranzistora. Tento výstupný stupeň je schopný dodať špičkový budiaci prúd 400 mA (nabíjanie a vybíjanie brány). Ak je toto množstvo prúdu malé, môžete sa uchýliť k pripojeniu externého, výkonnejšieho ovládača portu.
Záver č. 8 — Vcc — Napájacie napätie
Kladný vstupný výkon vztiahnutý na GND je dimenzovaný na 11 až 18 voltov. Je možné ho napájať priamo z pomocnej indukčnej cievky (z cievky snímača nulového prúdu), ako je uvedené v údajovom liste čipu.Pri napájaní s napätím 12 voltov, keď spínač pracuje na frekvencii 70 kHz a s kapacitou brány 1 nF, mikroobvod spotrebuje prúd až 5,5 mA. Technický list poskytuje schému na získanie stabilizovaného napätia na napájanie čipu zenerova dióda 1N5248B.