单相Boost APFC电路的设计与分析

汪子琦，厉伟

(沈阳工业大学 电气工程学院，辽宁 沈阳 110870)

1 引言

目前，电力电子技术日益广泛地应用到军事、工业等技术领域。以开关电源为例，其输入级大多利用二极管等元件构成的整流电路。这些电路为电力系统带来严重的谐波问题，使电网的供电质量以及用电的安全性得不到有效保证[1]。这一负面影响在电力行业中得到了越来越多的关注。如何抑制电流脉冲的幅值，使之最大程度上接近于正弦波，成为解决这一问题的有效方法。APFC相比于无源功率因数校正技术有更加明显的谐波抑制效果，同时对功率因数的提高更加显著、抗干扰能力强。

APFC技术的思路就是利用功率开关的开通和关断将电感中储存的能量周期性地释放到电容中，从而对电路输入的电流大小进行控制，使电流尽量跟随电压的正弦波[2]。通过APFC技术，电源的功率因数得到提高，降低了整流器件对电网的谐波注入。本文介绍了电路的平均电流法控制原理，并设计了一种升压型APFC电路。在此基础上，利用simulink软件对该电路搭建仿真模型，验证了功率因数校正的有效性。

2 基于平均电流法的APFC控制原理

目前，APFC电路的控制方法的分类以电感电流的连续性进行的。其中应用最为广泛的就是连续导电模式(CCM)[3]。本文中的APFC电路采用的是CCM下的平均电流控制。其基本原理是通过开关管控制电感电流，使其跟踪整流电路后的电压指令。具体的控制思路就是，当输入电流比乘法器的输出大，调节功率开关的占空比D，从而减小电流。……