1 系统说明

主要电器设备（如空调、冰箱和洗衣机）使用三相脉宽调制直流无刷电机 (BLDC) 或永磁同步电机 (PMSM) 驱动。这些电机驱动的额定马力通常较低，介于 0.25HP (186W) 至 5HP (3.75kW) 之间。控制 BLDC 或者 PMSM 电机的定子电流需要使用电子驱动。典型电子驱动的组成部分包括：

• 带有三相逆变器的功率级，具备所需功率能力
• 实现电机控制算法的微控制器单元 (MCU)
• 控制闭环速度或转矩的电机电压和电流检测电路
• 栅极驱动器，用于驱动三相逆变器
• 为栅极驱动器和 MCU 上电的电源

这些驱动需要使用前端功率因数校正 (PFC) 稳压器为电源的输入电流整形并满足功率因数和电流 THD 标准（如 IEC61000-2-3）。PFC 电路会对将与市电电压同相的电源的输入电流进行调节，有助于更大限度提高从市电中实际获得的能量。前端 PFC 还具备以下优势：

• 降低 RMS 输入电流
  例如，额定值为 230V/5A 的电源电路可用功率限制为约 575W，其功率因数 (PF) 为 0.5。将 PF 提升至 0.99 会使传输功率近乎加倍（达到 1138W），可带功率更高的负载。
• 改善电源保持
  有源 PFC 电路保持一个与输入电压无关的固定中间直流总线电压，因此系统储存的能量不会随输入电压的下降而减少。这允许使用具有成本效益的小型大容量电容。
• 提升下行转换器效率
  PFC 减小了施加于下行逆变器和转换器的动态电压范围。因此，整流器的额定电压可能下降，正向压降也随之减小。运行占空比可能有所增加，开关中的电流会随之下降。

本参考设计是一款升压 PF 稳压器，通过将 UCC28180 器件用作 PFC 控制器来实现，适用于所有要求 PF 校正功率达到 3.5kW 的电器。本参考设计提供了一种现成的有源前端平台，适用于操作高压线交流电压范围为 190V 至 270V 的下行逆变器或直流/直流转换器。

本参考设计演示了一款采用小型封装 (200mm x 145mm) 的高功率密度 PF 级，其交流工作电压为 190V 至 270V，可提供 3.5kW 持续功率输出，能够在不使用 SiC 器件的情况下以超过 98% 的额定效率驱动逆变器或转换器。本参考设计同时为升压跟踪器配置提供了灵活性，其中的升压电压可以根据交流输入电压发生变化。但当升压电压超出峰值输入电压时，本参考设计仅能以升压后的电压运行。升压跟踪器配置有助于降低 PFC 稳压器和下游逆变器或转换器中的开关损耗。

综上所述，面对电器领域的关键挑战，本参考设计提供安全可靠的电源。此类电源内置全套保护功能，以较低功耗及极富竞争力的物料清单 (BOM) 成本实现高性能。