基于PSIM的L6562芯片建模仿真

大家好，我將原野筆名改為謝飛機(jī)，哈哈，很魔性的笑一笑，有我的真名兒在里面，從本期開始將陸續(xù)為大家介紹PFC，開關(guān)電源里面兒，PFC的應(yīng)用實(shí)在太多，稍微功率大一點(diǎn)的電源都有在用，而且PFC控制方式又有很多種，要想全部搞明白，還是需要下功夫的，很多人說，不需要搞的那么明白，只要會(huì)應(yīng)用就可以了，但是我想說的是，現(xiàn)在對(duì)電源品質(zhì)的要求越來越高，要把電源做到精細(xì)，你就需要明白芯片工作的每一個(gè)環(huán)節(jié)，參數(shù)的匹配度越高，電源的性能才會(huì)更好，而且搞明白各個(gè)控制方式，也為我們后面數(shù)字電源打下基礎(chǔ)，數(shù)字電源的工作邏輯流程不也來源于模擬芯片么。

今天給大家介紹的是臨界模式，也是我最早接觸的一款PFC芯片L6562系列，非常好用的一款芯片，外圍器件少，調(diào)試方便，性價(jià)比很高。6562系列的工作原理就是，將環(huán)路輸出和輸入電壓采樣相乘用來做電流的限制峰值，也就是峰值控制模式，下面用仿真介紹芯片內(nèi)部的功能模塊。

首先是環(huán)路控制產(chǎn)生峰值包絡(luò)模塊，根據(jù)內(nèi)部框圖，1腳是采樣輸出電壓，2腳環(huán)路輸出一個(gè)穩(wěn)定的電壓值，3腳采樣輸入電壓，同時(shí)環(huán)路輸出值和輸入電壓值連接到一個(gè)乘法器，就形成了一個(gè)正弦的包絡(luò)，4腳的電壓和這個(gè)包絡(luò)的電壓值比較，比較器輸出一個(gè)關(guān)斷脈沖，復(fù)位RS觸發(fā)器。其中運(yùn)放模塊有一個(gè)附加功能，就是過壓檢測(cè)功能，當(dāng)運(yùn)放上面流過40uA電流，也就是母線過壓，過壓值為采樣上拉電阻乘以40uA電流，芯片需要緊急制動(dòng)，將乘法器輸出強(qiáng)制拉低，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)，關(guān)閉內(nèi)部啟動(dòng)功能，當(dāng)運(yùn)放上面電流小于10uA的時(shí)候，故障消除，同時(shí)還有一個(gè)低于2.25V的靜態(tài)保護(hù)功能，低于2.25V需要關(guān)閉驅(qū)動(dòng)；乘法器模塊，我們根據(jù)增益公式直接配置，查規(guī)格書，乘法器輸出Vcs=kVmult（Vcomp-2.5），其中k為0.6，Vcomp環(huán)路輸出范圍2.5--5.7,Vmult為輸入采樣電壓，Vcs最大限幅1.7V，L6562還專門做了一個(gè)THD補(bǔ)償，主要補(bǔ)償過零點(diǎn)，提高過零點(diǎn)的Vcs電壓值，當(dāng)采樣輸入電壓在過零點(diǎn)時(shí)，補(bǔ)償值加大一點(diǎn)，在峰值處，補(bǔ)償值小一點(diǎn)，相當(dāng)于對(duì)過零點(diǎn)有好處，對(duì)其他點(diǎn)影響很小，下面是建模的內(nèi)部框圖。

運(yùn)放乘法器模塊

L6562臨界模式，有一個(gè)專門檢測(cè)過零電壓的腳，ZCD，下面對(duì)這個(gè)模塊進(jìn)行詳解，自己都覺得這個(gè)模塊建的很經(jīng)典，哈哈，先直接上圖

ZCD模塊

我們從剛開始開機(jī)流程講起，剛開機(jī)的時(shí)候，ZCD上面是沒有電壓，這個(gè)電壓主要是放電的時(shí)候，從PFC電感耦合的電壓，而我們ZCD觸發(fā)需要一個(gè)條件，就是放電的時(shí)候，需要檢測(cè)到ZCD的正向電壓大于2.1V，這個(gè)時(shí)候怎么辦了，6562內(nèi)部配置了一個(gè)內(nèi)部啟動(dòng)模塊，這個(gè)模塊的周期是130us，通過對(duì)電容的充放電來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)充電時(shí)間到130us，比較器輸出一個(gè)高電平，驅(qū)動(dòng)就會(huì)給出來，同時(shí)將電容強(qiáng)制拉低放電，為下一個(gè)周期準(zhǔn)備，當(dāng)有驅(qū)動(dòng)的時(shí)候，MOS管閉合，電感開始充電，此時(shí)，ZCD上面的電壓低于1.6V，當(dāng)充電電流達(dá)到峰值包絡(luò)之后，R輸出變高，觸發(fā)器被置位，驅(qū)動(dòng)關(guān)閉并保持，ZCD電壓變高，但當(dāng)電壓還是低于2.1V的時(shí)候，重復(fù)前面的內(nèi)部啟動(dòng)模塊功能；當(dāng)電壓高于2.1V的時(shí)候，觸發(fā)條件被開啟，繼續(xù)保持放電，當(dāng)放電電壓低于1.65V，觸發(fā)器S被拉高，驅(qū)動(dòng)被重新給出，整個(gè)工作進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，因?yàn)檎９ぷ黝l率高于內(nèi)部電路頻率，也就是內(nèi)部啟動(dòng)會(huì)被拉低，正常穩(wěn)態(tài)不在工作。

最后是保護(hù)電路，欠壓保護(hù)，輸出過壓保護(hù)，還有使能能保護(hù)，根據(jù)芯片內(nèi)部框圖，對(duì)保護(hù)進(jìn)行配置，有的是關(guān)驅(qū)動(dòng)，有的是關(guān)內(nèi)部啟動(dòng)模塊。

保護(hù)模塊

最后整個(gè)內(nèi)部模塊圖，根據(jù)這個(gè)模塊圖，我們就可以搭建仿真啦！

在此特別鳴謝作者xf謝飛機(jī)！