BP3309 系统应用介绍 2011.12.20 www.bpsemi.com 2019/4/20 Confidential

目录 原边反馈单级主动式PFC原理 BP3309恒流工作原理 BP3309 功能介绍 BP3309系统设计 Pin脚功能 保护功能 电感设计 2019/4/20 目录 原边反馈单级主动式PFC原理 BP3309恒流工作原理 BP3309 功能介绍 Pin脚功能 保护功能 BP3309系统设计 电感设计 系统设计程序 www.bpsemi.com Confidential www.bpsemi.com 2

2019/4/20 原边反馈单级APFC原理 www.bpsemi.com Confidential www.bpsemi.com 3

2019/4/20 BP3309恒流工作原理 www.bpsemi.com Confidential www.bpsemi.com 4

BP3309恒流工作原理 把（1）、（2）、（3）式合并得： 把（5）式代人（4）式得： www.bpsemi.com 2019/4/20 Confidential www.bpsemi.com 5

BP3309 功能介绍 PIN脚功能 启动 HV BP3309通过ST脚启动。如图1， AC上电后，通过启动电阻对ST 2019/4/20 BP3309 功能介绍 PIN脚功能 启动 BP3309通过ST脚启动。如图1， AC上电后，通过启动电阻对ST 电容充电，当ST电压达到17V 时，芯片开始工作，芯片工作后 ST电压被箝制在15V。由于ST 只需要很小的电容（330nF）， 所以BP3309系统的启动时间非 常短。 HV 图1 www.bpsemi.com www.bpsemi.com Confidential 6

BP3309 功能介绍 VCC供电 如图2，当芯片 开始工作后，母 线电压通过外部 功率MOSFET和 芯片OUT脚对 VCC电容充电， 2019/4/20 BP3309 功能介绍 VCC供电 如图2，当芯片 开始工作后，母 线电压通过外部 功率MOSFET和 芯片OUT脚对 VCC电容充电， 当VCC电压上升 到开启阈值或者芯片进入保护功能，内部充电开关关断，芯片 由外部辅助绕组供电。如果VCC 电压掉到7.5V以下，内部充 电开关会重新打开。 图2 www.bpsemi.com www.bpsemi.com Confidential 7

BP3309 功能介绍 Ln分压电阻和滤波电容 COMP电容 BP3309 Ln内部参考电压2.5V，在输入AC最高时Ln电压设 2019/4/20 BP3309 功能介绍 Ln分压电阻和滤波电容 BP3309 Ln内部参考电压2.5V，在输入AC最高时Ln电压设 置在2.5V左右。Ln电压太高会导致线电压检测失真，太低 则会导致在波谷时VCS太小，两者都会影响系统的PF和 THD。Ln滤波电容设置在1nF到10nF，Ln电容太大会导致 输出短路时系统误开通。 COMP电容 COMP电容的作用是使系统工作稳定，COMP电容设置在 1uF左右。启动时COMP 电压很快上升到1.5V，然后由内 部电流对COMP电容充电，在COMP电压上升到正常值以 前，系统都处于软启动。 www.bpsemi.com Confidential www.bpsemi.com 8

BP3309 功能介绍 CS电阻 FB分压电阻 根据输出电流设计CS电阻。计算公式如下： 2019/4/20 BP3309 功能介绍 CS电阻 根据输出电流设计CS电阻。计算公式如下： FB分压电阻 BP3309 通过FB检测变压器的退磁结束时间。BP3309设计 为电感电流临界工作模式，当检测到变压器退磁结束时， 芯片开启一个新的开关周期。BP3309内部FB检测电压参考 值为1V，如果FB电压小于1V或者检测到的变压器退磁时间 大于150uS，芯片会在最大关断时间150uS后开启新的脉冲 www.bpsemi.com Confidential www.bpsemi.com 9

BP3309 功能介绍 FB检测电压的上限为5.5V（检测延迟时间：2.4uS),当FB电 压超过5.5V时芯片会发生过压保护。 2019/4/20 BP3309 功能介绍 FB检测电压的上限为5.5V（检测延迟时间：2.4uS),当FB电 压超过5.5V时芯片会发生过压保护。 www.bpsemi.com Confidential www.bpsemi.com 10

BP3309 功能介绍 BP3309保护功能 过压保护 VCC过压保护： 当VCC电压超过过压保护阈值时，芯片发生过压保护。VCC 2019/4/20 BP3309 功能介绍 BP3309保护功能 过压保护 VCC过压保护： 当VCC电压超过过压保护阈值时，芯片发生过压保护。VCC 电压在全电压输入和全负载输出范围内设置在11.5V到17.5V 比较合适。 FB过压保护： 当FB电压超过过压保护阈值时，芯片同样发生过压保护。 FB过压保护检测有2.4uS的延时。 BP3309系统输出开路或者负载电压很高时会发生过压保护 以保护系统和后来接上的负载。 Confidential www.bpsemi.com 11

BP3309 功能介绍 过流保护 BP3309内置两个过流保护功能， OUT-CS过流保护和OUT-GND过流 2019/4/20 BP3309 功能介绍 过流保护 BP3309内置两个过流保护功能， OUT-CS过流保护和OUT-GND过流 保护。芯片通过检测内部MOSFET的导通 压降控制原边的峰值电流。如图3， 内部检测阈值设置在2V，内部 MOSFET的导通电阻为0.5R，如果 内部MOSFET的导通压降超过2V， 芯片进入过流保护状态。考虑到内 部MOSFET的导通电阻有变化， BP3309正常工作时原边最大峰值电 流不要超过在2.5A。 图3 Confidential www.bpsemi.com 12

BP3309 功能介绍 另外一个过流保护功能是，OUT- GND。如图3，如果CS电阻开路， OUT-GND 的电压会快速上升，当 2019/4/20 BP3309 功能介绍 另外一个过流保护功能是，OUT- GND。如图3，如果CS电阻开路， OUT-GND 的电压会快速上升，当 此电压超过内部检测阈值（3.5V)时， 芯片进入保护状态。 图3 www.bpsemi.com www.bpsemi.com Confidential 13

BP3309 功能介绍 输出短路保护 BP3309系统输出短路时，变压器辅助线圈上的电压会很低，此 2019/4/20 BP3309 功能介绍 输出短路保护 BP3309系统输出短路时，变压器辅助线圈上的电压会很低，此 时FB的电压会小于1V，芯片进入到最小频率工作模式，同时 COMP的电压会往上升，当COMP电压超过4.5V时，芯片进 入保护状态。 www.bpsemi.com Confidential www.bpsemi.com 14

BP3309系统设计 电感设计 1, 确定原边和副边的砸比 2，根据砸比计算占空比 3, 计算原边峰值电流 www.bpsemi.com 2019/4/20 BP3309系统设计 电感设计 1, 确定原边和副边的砸比   2，根据砸比计算占空比 3, 计算原边峰值电流 www.bpsemi.com Confidential www.bpsemi.com 15

BP3309系统设计 4， 计算原边电感量 把（1）式和（2）式合并后整理得 www.bpsemi.com 2019/4/20   把（1）式和（2）式合并后整理得 www.bpsemi.com Confidential www.bpsemi.com 16

BP3309系统设计 5， 计算原边的圈数 6， 根据砸比计算副边圈数 7， 计算辅助线圈的圈数，VCC电压设置在12V~18V 2019/4/20 BP3309系统设计 5， 计算原边的圈数   6， 根据砸比计算副边圈数 7， 计算辅助线圈的圈数，VCC电压设置在12V~18V www.bpsemi.com Confidential www.bpsemi.com 17

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