【正文】 率簡化控制等。開關(guān)的開通損耗和二極管的反響恢復損耗在PWM硬開關(guān)工作狀態(tài)下都回相當大，因此最大的問題是如何減少或者消除這兩種損耗。集成控制器具有體積小、功能強、系統(tǒng)電路簡單等優(yōu)點，因此得到了廣泛應用。為此，一個叫做平均電流模式控制的控制系統(tǒng)將被應用在這些控制器中,這種方案如圖4所示。它控制波形調(diào)整，而Icp信號控制直流輸出電壓。用誤差信號去除以輸入電壓幅度的平方似乎并不常見。輸出與輸入隔離，輸出電壓可以任意選擇，采用簡單電壓型控制，適用于150W以下功率的應用場合。實際應用證明：一般不加功率因數(shù)校正環(huán)節(jié)的單相整流器對電網(wǎng)的諧波電流污染十分嚴重，由整流二極管和濾波電容組成的整流濾波電路主要存在如下的問題：（1）一般系統(tǒng)啟動時將會產(chǎn)生很大沖擊電流，約為正常工作電流的十幾倍甚至數(shù)十倍。如果控制的合適的話。由功率因數(shù)定義可以知道要提高功率因數(shù)，有兩個途徑：（1）使輸入電壓、輸入電流同相位，此時=1，PF=。 如何抑制和消除諧波對公共電網(wǎng)的污染，提高功率因數(shù)已成為國內(nèi)外電源界研究的重要課題。如果波形包含無限窄和無限高的脈沖（數(shù)學上稱為δ函數(shù)），則頻譜會變平坦，這意味著所有諧波的幅度均相同。這一過程通過在短時間內(nèi)將大量電荷注入電容，然后由電容器緩慢地向負載放電來實現(xiàn)，之后再重復這一周期。 第2章 功率因數(shù)校正 功率因數(shù) 功率因數(shù)的定義 功率因數(shù)校正可簡單地定義為有功功率與視在功率之比，即：其中有功功率是一個周期內(nèi)電流和電壓瞬時值乘積的平均值，而視在功率是電流值與電壓值的乘積。 （5）使測量和計量儀器、儀表不能正確指示或計量。一般來講，凡是使用開關(guān)器件的裝置都會產(chǎn)生諧波，諧波的產(chǎn)生都會引起功率因數(shù)的降低。鑒于低功率因數(shù)帶來的危害，功率因數(shù)校正變得非常必要，成為電力電子學研究的重要方向之一。其中，ACDC變換電路俗稱整流電路，也就是將交流電能變換為直流電能的電路。本文功率因數(shù)校正電路的設(shè)計，使電路的功率因數(shù)得到了明顯改善，達到了設(shè)計要求，同時電路的總諧波畸變因數(shù)控制在了一定的范圍，減少了對電網(wǎng)的污染。參考資料，電力電子交流技術(shù)，機械工業(yè)出版社，電源技術(shù)，燕山大學自編教材，新穎開關(guān)電源，機械工業(yè)出版社4. 中國學術(shù)期刊網(wǎng)周 次第 1～ 4 周第5 ～ 8 周第 9 ～12周第13～16 周第 17 ～18周應完成的內(nèi)容查閱資料，閱讀文獻確定方案，設(shè)計電路系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計進行仿真，驗證可行性撰寫論文，準備答辯指導教師：漆漢宏職稱：教授 09 年 12 月30日系級教學單位審批： 年 月 日注：表題黑體小三號字，內(nèi)容五號字，行距18磅?；疽?. 了解功率因數(shù)校正的基本原理型PFC電路的控制策略。上世紀九十年代以來，PFC控制技術(shù)越來越多的引起人們的關(guān)注。用電設(shè)備過低的功率因數(shù)將使電網(wǎng)波形畸變，線路損耗大；降低整個供電系統(tǒng)的功率因數(shù)，增大系統(tǒng)供電量；降低用電設(shè)備的使用壽命；干擾儀器儀表。開關(guān)器件的引入一方面提高了裝置的變換效率，另一方面也帶來了諧波污染和功率因數(shù)低下等問題。電力電子裝置的大量使用給電網(wǎng)帶來諧波和無功，造成電網(wǎng)的“污染”，解決這種污染的主要途徑之一是使用有源功率因數(shù)校正技術(shù)。（2）增加附加損耗，降低發(fā)電、輸電及用電設(shè)備的效率和設(shè)備利用率。 研究的主要內(nèi)容了解功率因數(shù)校正的基本原理型PFC電路的控制策略。因為輸入電路的原因，開關(guān)模式電源對于電網(wǎng)電源表現(xiàn)為非線性阻抗。圖22 電流波形的諧波成分圖22 顯示了電流波形的諧波內(nèi)容。 可見功率因數(shù)（PF）由電流失真系數(shù)γ和基波電壓、基波電流相移因數(shù)cosφ決定。這個誤差電壓信號用來改變脈沖波寬度的大小，如果輸出電壓過高，脈沖波寬度會減小，進而使輸出電壓降低，以使輸出電壓恢復至正常輸出值。雖然有源功率因數(shù)校正電路效果也比較好，但是電路結(jié)構(gòu)比較復雜，成本較高，無源功率因數(shù)校正電路基本采用分立元器件組成，電路結(jié)構(gòu)較有源簡單許多，成本也比較低，只要對諧波電流控制適當，也可以是功率因數(shù)保持較高狀態(tài)，可以滿足較好校正要求。其次，如上所述，為了能在全球范圍內(nèi)使用，需要一個線路電壓范圍開關(guān)。（2）升／降壓式。圖23顯示了連續(xù)模式PFC 的典型方法。圖24 經(jīng)典PFC 電路的框圖平均電流模式控制采用一個根據(jù)控制信號Icp來穩(wěn)定平均電流（輸入或輸出）的控制電路。和電壓模式控制電路的情形一樣，此信號被拿來同振蕩器的鋸齒波信號進行比較，PWM比較器將根據(jù)這兩個輸入信號生成一個占空比。因為內(nèi)置PFC的電路應用范圍已經(jīng)拓展，所有對于更多樣化的PFC解決方案的需求也正在不斷增長。對Boost PFC前置級而言，研究的熱點主要有兩個，一是功率級的進一步完善，二是PFC控制的簡化。其中正弦電流基準信號由乘法器輸出獲得。單級PFC技術(shù)的研究仍呈上升的趨勢，原因是其性能尚未打到最優(yōu)，許多問題有待進一步解決。Boost型有源功率因數(shù)校正電路的構(gòu)成示于圖31。2. 有輸入電感，抗瞬態(tài)沖擊性強。反之，高頻工作時就可能出現(xiàn)高頻振蕩導致的瞬態(tài)過電壓。 電流峰值控制法的系統(tǒng)構(gòu)成示于圖32。為了防止震蕩，必須在比較器的輸入端正加一個斜率補償器（Slope pensation）。實際上，要想使輸入電流在工頻半周期內(nèi)的上升段和下降段都很好地跟蹤直流電壓是有一定困難地，這是由于在恒頻工作條件下兩個階段中導致電感電流的變化的外部條件是不同的。由此不難看出其控制效果是使電感電流在給定的平均電流指令上下一定的誤差帶內(nèi)。 （4）內(nèi)置高頻寬帶放大器，失調(diào)電流小。另外，UC3854還包含一個功率兼容的柵極驅(qū)動器、電網(wǎng)預置器、負載變化比較器、低電源檢測器和過流比較器。電阻兩端壓降與兩端電壓想減后的電流取樣信號。 引腳說明UC3854A采用16管腳或20管腳封裝，下面以16腳為例進行介紹： 圖46 UC3854A 16管腳圖（1）Gnd:信號地。（3）CA OUT 電流誤差放大器輸出端。但由于著兩個輸入端采用的是二極管保護。與電流誤差放大器輸出端一樣，在控制器被禁止時，電壓誤差放大器同樣能保持正常工作。能夠提供10mA的驅(qū)動電流，并具有短路電流限幅功能。電壓檢測信號輸入端。一旦控制器被激活，同時Vcc的電壓打到正常水平，則控制器內(nèi)部14μA電流源將對軟啟動電容進行充電，SS上的電壓逐步升至8V以上。為了保證柵極驅(qū)動信號能夠驅(qū)動升壓功率MOSFET，控制器只有在Vcc上的電壓超過欠壓鎖定下限閥值時才開始工作。本章主要介紹了Boost型功率因數(shù)校正電路的工作原理及其典型的幾種控制策略，對比各個電路的優(yōu)、缺點，我們選擇平均電流型Boost型功率因數(shù)校正電路，并簡單介紹了平均電流型Boost型功率因數(shù)校正電路所用到的控制的ICUC3854A。本設(shè)計中輸出二極管承受的最大直流電壓為480V。 控制電路 控制電路的結(jié)構(gòu)通過前面對APFC常用控制方法的分析與比較可知，平均電流型控制因其具有THD和EMI小、對噪聲不敏感、開關(guān)頻率固定等優(yōu)點，在目前PFC中應用最多。UC3854的內(nèi)部功能方框圖如下圖所示。 (1)電路中電感電流的峰值最大值為 （4—8）(2)電流采樣電阻值為 （4—9）2 峰值電流限制當輸入電流瞬時值超過最大電流時，UC3854的峰值電流限制比較器動作，使開關(guān)管斷開。 （4—14）取，計算得，選 （4—15）②計算濾波電容值%，%，因此諧波衰減值為 （4—16）截止頻率 （4—17）設(shè)置濾波器極點為15Hz （4—18） （4—19）利用以上參數(shù)，求出該分壓電路的傳遞函數(shù)為: （4—20）③RVAC的選擇:按最大輸入交流電壓的峰值除以乘法器的最大輸入電流值來計算，乘法器的最大輸入電流為600uA。①電流誤差放大器在開關(guān)頻率處的增益:電感電流下降的最大斜率為Uo/L，這時電感電流流過采樣電阻所產(chǎn)生的斜率也最大，即UoRS/L。 閉環(huán)仿真　電壓控制環(huán)路部分電壓控制環(huán)路部分,輸出電壓VO經(jīng)由分壓電阻進入電壓誤差放大器的反相端,如圖43所示。整個流程的動作,可以看作是主要電流命令與電感電流感測電壓作相減的動作,最后的PWM模型則維持不變,決定其占空比,完成內(nèi)外環(huán)路的控制動作。當電路中加入功率因數(shù)校正電路后，再經(jīng)過功率測試功率因數(shù)，我們可以看到電路達到穩(wěn)態(tài)后，～1之間，同時測試電流的總諧波畸變因數(shù)，它不會超過4％，矯正效果良好。第四章我們仿真了平均電流型Boost功率因數(shù)校正電路，并通過仿真更加深刻理解了它。有源功率因數(shù)校正技術(shù)正是抑制諧波電流，提高用電效率的一項有力措施。隨著開關(guān)電源的廣泛應用，開關(guān)電源PFC集成控制器顯示出強大的生命力，它具有集成度高、外圍電路簡單和性能指標優(yōu)良等特點，現(xiàn)已成為開發(fā)各類開關(guān)電源及開關(guān)電源模塊的優(yōu)選集成電路。研究的步驟分三步：一、了解功率因數(shù)校正的基本原理型PFC電路的控制策略；二、掌握Boost型功率因數(shù)校正電路的工作原理及其典型控制策略；三、仿真分析平均電流型Boost功率因數(shù)校正電路。開關(guān)電源多數(shù)是通過整流器與電力網(wǎng)相接,傳統(tǒng)的整流器是由二極管或晶閘管組成的一個非線性電路,在電網(wǎng)中會產(chǎn)生大量的電流諧波和無功功率而污染電網(wǎng),成為電力公害。電力電子裝置的大量應用給電力系統(tǒng)注入了越來越多的諧波，使系統(tǒng)的率因數(shù)降低，造成電網(wǎng)供電質(zhì)量下降，干擾周圍電氣設(shè)備正常運行。參考文獻1 鄭穎楠. 2 王兆安, （第四版）.機械工業(yè)出版社，20043 侯云海,薛鵬,王輝,盧秀和. 新式電感型非線性阻抗變換整流電路. 通信電源技術(shù), 2004年6月25日第21卷第3期4 魏艷君. 電力電子電路仿真, 燕山大學 5 劉跟平、湯永德、王國君、侯云海. 基于電感非線性阻抗變換的一種（自然科學版）, 2008年7月第28期增刊 6 路秋生. ，7 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