功率因数校正技术仿真研究

范佳春，　付　虹，　刘洪柳

(长春工业大学 电气与电子工程学院， 吉林 长春　130012)



功率因数校正技术仿真研究

范佳春，付虹*，刘洪柳

(长春工业大学 电气与电子工程学院， 吉林 长春130012)

摘要：将交错并联方式的Boost电路拓扑结构与BCM控制方式结合，对电源功率因数进行校正。基于Simulink建立了系统仿真模型，结果表明功率因数最高可以达到0.99以上。

关键词：PFC; 交错并联方式; BCM

0引言

在交流电路原理中,功率因数PF=cosφ，表示电压与电流之间的相位差的余弦。而在开关电源中，由于电路中的非线性元器件作用，会产生与输入频率不同的电流或者电压，这些电流或者电压就是所谓的谐波[1]。所以，选择恰当的电路拓扑结构，通过有效的控制手段使输入电流跟踪输入电压波形，抑制整流电路输入畸变的电流波形，减小THD值，就可以达到提高功率因数的目的[2]。开关电源的功率因数与它密切相关，具体计算方式如下：

(1)

式中：THD----谐波畸变率，表示电压谐波或电流谐波的含量。

1交错并联Boost PFC技术与BCM控制方式的引用

1.1交错并联Boost变换器的选择与优点论述

开关电源中的几种基本变换器拓扑有Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk、Sepic和Zeta型，从理论上说，这几种变换器拓扑结构都可以作为APFC的主电路，但是，由于Boost(升压型)变换器的特殊优点，是应用最为广泛的功率因数校正拓扑结构[3]。交错是指在多个通道的变换器上，利用同样的开关频率，通过控制手段使通道之前的相位发生变化，继而可以产生抵消纹波的作用。运用交错并联结构方式时，可以使得电感电流错开角度，因此可以带来明显的好处，并且电流纹波频率上来了，就可以采用比较小的滤波电容以及升压电感，这样使系统的整个体积得到优化。……