連續(xù)調(diào)制模式功率因數(shù)校正器的設計
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
其帶寬的典型值為10～30Hz，相角裕量為45～70°。在實際的設計中，為使輸出電壓的穩(wěn)定性好，在選取截止頻率時應選的略高些，電壓環(huán)有略大于45°的相角裕量。
3 實驗數(shù)據(jù)及波形
對用上述參數(shù)設計的APFC電路進行了性能測試，輸入電壓范圍為150～265V，最大輸出功率接近2200W，圖8、圖9及表1給出了實驗數(shù)據(jù)及部分測試波形。
圖8 PFC輸入電壓及電流波形
圖9 啟動時輸出電壓波形
表1 實驗數(shù)據(jù)
| AC Input（交流輸入端） | DC Output（直流輸出端） | THD（總諧波失真） | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Vrms/V | Ifund/A | Pin/W | PF | Vo/V | Io/A | Po/W | η/％ | THD/％ |
| 150 | 3.47 | 518 | 0.992 | 396.9 | 1.25 | 497 | 95.86 | 10.03 |
| 220 | 2.36 | 516 | 0.993 | 396.7 | 1.25 | 497 | 96.37 | 8.79 |
| 265 | 1.95 | 514 | 0.993 | 396.5 | 1.26 | 498 | 96.88 | 8.92 |
| 150 | 5.98 | 895 | 0.995 | 396.5 | 2.15 | 853 | 95.36 | 6.39 |
| 220 | 4.07 | 891 | 0.993 | 396.3 | 2.16 | 856 | 96.11 | 8.66 |
| 265 | 3.34 | 888 | 0.992 | 395.9 | 2.17 | 858 | 96.67 | 9.98 |
| 150 | 7.12 | 1066 | 0.992 | 395.8 | 2.57 | 1017 | 95.44 | 9.93 |
| 220 | 4.81 | 1059 | 0.991 | 395.6 | 2.58 | 1021 | 96.45 | 10.88 |
| 265 | 3.99 | 1053 | 0.993 | 395.3 | 2.59 | 1024 | 97.23 | 8.99 |
| 150 | 10.41 | 1556 | 0.992 | 395.1 | 3.76 | 1484 | 95.36 | 10.01 |
| 220 | 7.05 | 1541 | 0.994 | 394.8 | 3.78 | 1492 | 96.79 | 7.78 |
| 265 | 5.87 | 1535 | 0.994 | 394.7 | 3.79 | 1494 | 97.36 | 7.97 |
| 150 | 14.73 | 2197 | 0.992 | 394.5 | 5.32 | 2099 | 95.53 | 9.84 |
| 220 | 10.04 | 2184 | 0.993 | 394.3 | 5.37 | 2118 | 96.97 | 8.87 |
| 265 | 8.35 | 2175 | 0.995 | 394.2 | 5.39 | 2126 | 97.74 | 6.58 |
實驗表明應用該方案所設計的APFC電路工作穩(wěn)定，可以很好地完成設計要求：輸入電流的瞬時值跟隨輸入電壓的瞬時值，電流波形近似為正弦波，并且和電壓波形同相位，電路的功率因數(shù)（PF）達到0.99以上，且總諧波失真（THD）10％；當負載變化時，直流輸出端的電壓值基本保持恒定；當交流輸入端的電壓發(fā)生變化時，負載功率基本保持恒定。
5 結(jié)語
本文基于Boost電路拓撲，采用連續(xù)調(diào)制模式（CCM）的平均電流型控制方式，選擇UC3854A作為控制核心來設計有源功率因數(shù)校正電路。實驗證明此方案在中等以上功率的應用中，通過合理地配置電路參數(shù)，不僅獲得了穩(wěn)定的直流輸出，而且實現(xiàn)了功率因數(shù)校正。
該設計原理同樣也適用于其他同類型APFC控制芯片的電路實現(xiàn)，并具有電路結(jié)構(gòu)較為簡單，體積小，工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點，在中等及較大功率下須進行功率因數(shù)控制的場合中具有廣泛的應用前景。
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