基于PSIM的L6562芯片建模仿真

大家好，我将原野笔名改为谢飞机，哈哈，很魔性的笑一笑，有我的真名儿在里面，从本期开始将陆续为大家介绍PFC，开关电源里面儿，PFC的应用实在太多，稍微功率大一点的电源都有在用，而且PFC控制方式又有很多种，要想全部搞明白，还是需要下功夫的，很多人说，不需要搞的那么明白，只要会应用就可以了，但是我想说的是，现在对电源品质的要求越来越高，要把电源做到精细，你就需要明白芯片工作的每一个环节，参数的匹配度越高，电源的性能才会更好，而且搞明白各个控制方式，也为我们后面数字电源打下基础，数字电源的工作逻辑流程不也来源于模拟芯片么。

今天给大家介绍的是临界模式，也是我最早接触的一款PFC芯片L6562系列，非常好用的一款芯片，外围器件少，调试方便，性价比很高。6562系列的工作原理就是，将环路输出和输入电压采样相乘用来做电流的限制峰值，也就是峰值控制模式，下面用仿真介绍芯片内部的功能模块。

首先是环路控制产生峰值包络模块，根据内部框图，1脚是采样输出电压，2脚环路输出一个稳定的电压值，3脚采样输入电压，同时环路输出值和输入电压值连接到一个乘法器，就形成了一个正弦的包络，4脚的电压和这个包络的电压值比较，比较器输出一个关断脉冲，复位RS触发器。其中运放模块有一个附加功能，就是过压检测功能，当运放上面流过40uA电流，也就是母线过压，过压值为采样上拉电阻乘以40uA电流，芯片需要紧急制动，将乘法器输出强制拉低，关闭驱动，关闭内部启动功能，当运放上面电流小于10uA的时候，故障消除，同时还有一个低于2.25V的静态保护功能，低于2.25V需要关闭驱动；乘法器模块，我们根据增益公式直接配置，查规格书，乘法器输出Vcs=kVmult（Vcomp-2.5），其中k为0.6，Vcomp环路输出范围2.5--5.7,Vmult为输入采样电压，Vcs最大限幅1.7V，L6562还专门做了一个THD补偿，主要补偿过零点，提高过零点的Vcs电压值，当采样输入电压在过零点时，补偿值加大一点，在峰值处，补偿值小一点，相当于对过零点有好处，对其他点影响很小，下面是建模的内部框图。

运放乘法器模块

L6562临界模式，有一个专门检测过零电压的脚，ZCD，下面对这个模块进行详解，自己都觉得这个模块建的很经典，哈哈，先直接上图

ZCD模块

我们从刚开始开机流程讲起，刚开机的时候，ZCD上面是没有电压，这个电压主要是放电的时候，从PFC电感耦合的电压，而我们ZCD触发需要一个条件，就是放电的时候，需要检测到ZCD的正向电压大于2.1V，这个时候怎么办了，6562内部配置了一个内部启动模块，这个模块的周期是130us，通过对电容的充放电来实现，当充电时间到130us，比较器输出一个高电平，驱动就会给出来，同时将电容强制拉低放电，为下一个周期准备，当有驱动的时候，MOS管闭合，电感开始充电，此时，ZCD上面的电压低于1.6V，当充电电流达到峰值包络之后，R输出变高，触发器被置位，驱动关闭并保持，ZCD电压变高，但当电压还是低于2.1V的时候，重复前面的内部启动模块功能；当电压高于2.1V的时候，触发条件被开启，继续保持放电，当放电电压低于1.65V，触发器S被拉高，驱动被重新给出，整个工作进入稳态，因为正常工作频率高于内部电路频率，也就是内部启动会被拉低，正常稳态不在工作。

最后是保护电路，欠压保护，输出过压保护，还有使能能保护，根据芯片内部框图，对保护进行配置，有的是关驱动，有的是关内部启动模块。

保护模块

最后整个内部模块图，根据这个模块图，我们就可以搭建仿真啦！

在此特别鸣谢作者xf谢飞机！