【正文】 為減小，提高了輸入端功率因數(shù)，由于功率因數(shù)校正器同時保持輸出電壓恒定，使下一級開關(guān)電源的設(shè)計更為容易些。 ? 常用的控制 ACDC變換器實現(xiàn) PFC的方法基本上有三種，即電流峰值控制，電流滯環(huán)控制，以及平均電流控制。下面就控制方法的各自特點結(jié)合原理框圖敘述如下。 ? 峰值電流控制法 ? 圖 432為用峰值電流控制法實現(xiàn) Boost功率因數(shù)校正電路原理圖。電感電流被送入比較器。電流基準(zhǔn)值由乘法器輸出供給。乘法器有兩個輸入，一個為輸出電壓取樣與基準(zhǔn)電壓之間的誤差（經(jīng)過電壓誤差放大器）信號；另一個為輸入交流電壓整流后取樣信號，因此電流基準(zhǔn)為（雙半波正弦電壓），所以電感電流的峰值包絡(luò)線跟蹤輸入電壓的波形，輸入電流與輸入電壓同相位，并接近正弦。閉環(huán)系統(tǒng)由雙環(huán)組成，外環(huán)為電壓環(huán)，內(nèi)環(huán)為電流環(huán)。電壓環(huán)由分壓器、電壓誤差放大器、乘法器、電流比較器組成。因此，在提高輸入端功率因數(shù)的同時，也能保持輸出電壓穩(wěn)定。 ? 峰值電流法存在的主要問題有以下幾個：（ 1）電感電流的峰值和平均電流之間的誤差在 Boost功率因數(shù)校正器中是非常嚴(yán)重的問題，以致無法滿足 THD很小的要求。當(dāng)峰值電流按要求的正弦波電流變化時，平均電流卻不能作同樣的變化。峰值與平均值的誤差在小電流時變得非常嚴(yán)重，特別是當(dāng)正弦波每半個周期過零時導(dǎo)致電感電流不連續(xù)時更是如此，這就需要大電感以減小電感電流斜率，但因此而產(chǎn)生的平坦的電感電流斜坡使系統(tǒng)的抗干擾性更差。（ 2）在占空比超過 50%時不穩(wěn)定，會產(chǎn)生低次諧波振蕩?？稍诒容^器輸入端加上一個與電感電流下斜坡相同斜率的補償斜坡來消除不穩(wěn)定性。在 Boost高功率因數(shù)校正器中，電感電流下斜坡斜率隨經(jīng)整流的正弦波輸入電壓的變化而變化。提供足夠補償?shù)墓潭ㄐ逼略诖蟛糠謺r間內(nèi)會過補償，這將導(dǎo)致性能降低并增加干擾。（ 3）峰值對噪聲相當(dāng)敏感 。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 3 J u l 2 0 0 0 S h e e t o f F i l e : D : \ l i w o r d \ l i h o n g 1 .d d b D r a w n B y :LVTVDC RW1L~VAV C CVr e fW2MXYZCAV C CLVTVDC RW1L~VAV C CVr e fW2MXYZCAV C CCAV C C電流取樣LVTVDC RW1L~VAV C CVr e fW2MXYZCAV C C電流取樣電流取樣圖 432 峰值電流法控制的 Boost功率因數(shù)校正器電路原理框圖 ? 電流滯環(huán)控制法 ? 圖 433給出了用電流滯環(huán)控制法控制的 Boost功率因數(shù)校正器電路原理圖。由圖可見，電流滯環(huán)控制法與峰值電流控制法的差別只是控制電路中比較器換成了滯環(huán)比較器。滯環(huán)比較器的特性，和繼電器特性一樣，有一個電流滯環(huán)帶，產(chǎn)生兩個基準(zhǔn)電流：上限和下限值。當(dāng)電感電流達(dá)基準(zhǔn)下限值時，開關(guān)導(dǎo)通，電感電流上升，當(dāng)電感電流達(dá)基準(zhǔn)上限值時，開關(guān)關(guān)斷，電感電流下降。電流滯環(huán)寬度決定了電流紋波大小，它可以是固定值，也可以與瞬時平均電流成正比。電流滯環(huán)控制法對噪聲仍很敏感。 ? 從其控制原理上來說，仍是雙環(huán)控制，內(nèi)環(huán)為電流調(diào)節(jié)環(huán)，提高了系統(tǒng)控制的快速性。外環(huán)為穩(wěn)定輸出電壓的閉環(huán)反饋，用來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制精度。給定的基準(zhǔn)電壓與反饋電壓比較后，其輸出和電壓取樣值乘積作為電流調(diào)節(jié)環(huán)的基準(zhǔn)值與輸入電流取樣值經(jīng)滯環(huán)比較器運算后，便形成了 PWM脈沖驅(qū)動開關(guān)管的開通和關(guān)斷。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 13 J ul 20 0 0 S he e t of F i l e : D : \ l i w or d\ l i ho n g1 .d db D r a w n B y:LVTVDC RW1L~VAV C CVr efW2MXYZCAV C CLVTVDC RW1L~VA1V C CVr efW2MXYZVA2V C CCAV C C電流取樣LVTVDC RW1L~VAV C CVr efW2MXYZV C C電流取樣電流取樣+圖 433 滯環(huán)法控制的 Boost功率因數(shù)校正器電路原理圖 ? 平均電流控制法 ? 圖 434給出一個用平均電流控制的 Boost功率因數(shù)校正器電路原理圖。它的主要特點是增加了電流誤差放大器。平均電流控制法應(yīng)用于功率因數(shù)調(diào)節(jié)，以輸入整流電壓和電壓誤差放大器輸出的乘積作為電感電流的基準(zhǔn)，該電流基準(zhǔn)和電感電流取樣信號送入誤差放大器 ， 其輸出信號即平均電流誤差信號，平均電流誤差與鋸齒波斜坡比較后，給開關(guān)驅(qū)動信號，并決定了其應(yīng)有的占空比，輸入電流平均值被迅速而精確地校正，使與輸入整流電壓同相位，并接近正弦波。放大后的由于電流環(huán)有較高的增益 ― 帶寬，使跟蹤誤差產(chǎn)生的畸變小于 1%，容易實現(xiàn)接近于 1的功率因數(shù)。 ? 平均電流控制的特點有： ? （ 1）平均電流非常精確地跟隨電流給定值。這在高功率因數(shù)校正器中尤其重要，這樣用一個很小的電感就可使諧波干擾小于 3%。實際上，在小電流時電感電流由連續(xù)變?yōu)椴贿B續(xù)時，平均電流仍能很好地工作。這種變化對電壓外環(huán)沒有影響。 ? （ 2）不需要斜坡補償，但在開關(guān)頻率處必須限制環(huán)路增益以獲得穩(wěn)定性。 ? （ 3）抗干擾性非常好。對噪聲不敏感。 ? （ 4）平均電流控制法可檢測和控制電路的任意支路電流。 返回 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i onS i z eBD a t e : 13 J ul 200 0 S he e t of F i l e : D : \ l i w or d\ l i hon D r a w n B y:LVTVDC RW1L~VAV C CVr efW2MXYZCAV C CLVTVDC RW1L~VA1V C CVr efW2MXYZVA2V C CCAV C C電流取樣LVTVDC RW1L~VAV C CVr efW2MXYZCAV C C電流取樣電流取樣圖 434 平均電流法控制的 Boost功率因數(shù)校正器電路原理圖 圖 434 平均電流法控制的 Boost功率因數(shù)校正器電路原理圖 ? 練習(xí)題 ? 1 單相半波可控整流電路的負(fù)載為感性負(fù)載： L=20mH，R=10，電源電壓為 100V，頻率為 50，分別求當(dāng) 時的負(fù)載電流平均值，并畫出輸出電壓和電流的波形。 ? 2 請說明單相半波可控整流電路（負(fù)載為感性負(fù)載）當(dāng) 時 ，觸發(fā)角同阻抗角的關(guān)系。 ? 3 說明單相全橋整流電路和帶中心抽頭的雙半波（全波）整流電路的差異及適用條件。 ? 4 可控整流電路的輸出能否接濾波電容？為什么？ ? 5 為什么相控整流電路的輸入電流的基波分量滯后與輸入電壓？ ? 6 以三相半波全控整流電路（阻性負(fù)載）為例，畫出考慮變壓器漏感時整流電路輸出電壓，并分析原因。 ? 7 三相橋式全控整流電路 (如圖 420所示 )，六個晶閘管的導(dǎo)通順序是什么？ ? 8 “電力公害 ” 是什么？簡述改善措施。 ? 9 功率因數(shù)（ power factor）定義、意義。 OO 30,0??? 什么是諧波分析？ ? 11 計算如圖所示波形的三次、五次、七次諧波的有效值。 ? 12 高功率因數(shù)整流的基本原理。 ? 13在圖 42 單相半波不控整流電路中，負(fù)載為 R和 L串聯(lián)，輸入電壓為交流有效值 220V，50HZ,L=30mH,R=10,計算輸入電流有效值和輸出功率，畫出輸入電壓和電流波形。 A A6?? ???? ??? ?2?20題 11 圖 ? 14 在上題（ 13題）負(fù)載兩端，反并聯(lián)續(xù)流二極管，輸入電壓為交流有效值 220V， 50HZ, L=30mH,R=1,計算輸入電流有效值和輸出功率，畫出輸入電壓和電流波形。 ? 15 在圖 44中，有效值 220V， 50HZ,C=10uF,R=100,計算負(fù)載上的電壓紋波、輸出的平均功率，畫出輸出電壓、流過二極管的電流波形。 ? 16 填空 ? 1）選用晶閘管的額定電壓值應(yīng)比實際工作時的最大電壓大＿＿倍，使其有一定的電壓裕量。 ? 2）選用晶閘管的額定電流時，根據(jù)實際最大電流計算后至少還要乘以＿＿＿＿。 ? 3）單相半波可控整流電路，當(dāng)電感性負(fù)載接續(xù)流二極管時，控制角的移相范圍為＿＿。 ? 4）在反電動勢負(fù)載時，只有＿＿＿＿＿＿＿的瞬時值大于負(fù)載的反電動勢，整流橋路中的晶閘管才能隨受正壓而觸發(fā)導(dǎo)通。 ? 5）把晶閘管承受正壓起到觸發(fā)導(dǎo)通之間的電角度稱為＿＿＿＿＿＿＿。 ? 6）觸發(fā)脈沖可采取寬脈沖觸發(fā)與雙窄脈沖沖觸發(fā)兩種方法，目前采用較多的是＿＿＿＿＿＿＿觸發(fā)方法。 ? 7）由于電路中共陰極與共陽極組換流點相隔 60o，所以每隔 60o 有一次＿＿＿＿＿。 ? 8）在三相可控整流電路中， 的地方（自然換相點）為相鄰線電壓的交點，它距對應(yīng)線電壓波形的原點為＿＿＿＿＿＿＿。 ? 9）在三相半波可控整流電路中，電阻性負(fù)載，當(dāng)控制角＿＿＿＿＿＿＿時，電流連續(xù)。 ? 10）三相橋式全控整流電路，電阻性負(fù)載，當(dāng)控制角＿＿＿＿＿＿＿時，電流連續(xù)。 ? 11）三相橋式可控整流電路適宜在＿＿＿＿＿＿＿電壓而電流不太大的場合使用。 ? 11）考慮變壓器漏抗的可控整流電路中，如與不考慮漏坑的相比，則使輸出電壓平均值＿＿＿＿＿＿＿。 ? 17 圖 412中， 計算當(dāng)輸出電壓平均值為 220V時，延遲角 ? 18 在圖 48中，負(fù)載（ RL負(fù)載，大電感）兩端并結(jié)反并聯(lián)二極管，分析工作過程，畫出輸出電壓和電流波形。 ???