文档介绍：-
. z.
主动式PFC电路
稳定的电源除了能供应系统维持正常的动作外并会影响整个系统的特性, 当负载具高电容性或电感性, 或者电流波形非弦波时, 功率因子远低于1, PF=U*I1*Cosφ/VI= I1 *Cosφ/I
式中 I1 /I=I1 /为基波电流相对值, 称为畸变因子(Distortion Factor), Cosφ称为位移因子(Displacement Factor).
定义总谐波畸变 THD=/=
则 PF= Cosφ/
-DC电路输入端功率因子和减小电流谐波的主要方法
这一方案是电路的整流器和电容之间串联一个滤波电感, 或在交流侧接入谐振滤波器. 其主要优点是: 简单、本钱低、可靠性、EMI小.
主要缺点是: 尺寸和重量大, 难以得到高功率因子(), 工作性能与频率、负载变化及输入电压变化有关, 电感和电容间有大的充放电电流等.
(或称主动式功率因子校正器)
在整流器和负载之间接入一个DC-DC开关变换器, 应用电流反响技术, 使输入端电流波形跟踪交流输入正弦电压波形, 可以使电流接近正弦. 从而是输入端THD小于5%,
-
. z.
. 此种方案即主动式PFC(Active Power Factor Correction), 简称APFC.
它的主要优点是: 可得到较高的功率因子; THD小; 可在较宽的输入电压围和宽带带下工作; 体积和重量小; 输出电压可保持恒定.
主要缺点是: 电路复杂; MTBF下降; 本钱高; EMI高; 效率会有所下降.
二. Boost功率因子校正器(Boost-APFC)的工作原理
.
从原理上讲, 任何一种DC-DC变换器拓朴都可以用作APFC的主电路. 但是, 由于Boost变换器的特殊优点, 应用于APFC更为广泛. 下面以Boost-APFC为例, 说明APFC电路的根本工作原理.
以下图为Boost-APFC电路的原理图. 主电路有单相桥式整流器和DC-DC Boost变换器组成, 虚线框为控制电路, 包括: 电压误差放大器VA及基准电压Vr, 电流误差放大器CA, 乘法器M, 脉宽调制器(图中未给出)和驱动器等, 负载可以是一个开关电源.
PFC工作原理如下: 主电路的输出电压Vo和基准电压Vr比较后, 输入给电压误差放大器VA, 整流电压Vdc检测值和VA的输出电压信号共同加到乘法器M的输入端, 乘法器M的输出则作为电流反响控制的基准信号, 与开关电流检测值比较后, 经过电流误差放大器CA加到PWM及驱动器, 以控制开关Tr的通断, 从而使输入电流(即电感电流)的波形与整流电压Vdc的波形根本一致, 是电流谐波大为减少, 提高了输入端功率因子, 由于功率因子校正器同时保持输出电压恒定, 使下一级开关电源设计更容易.
上图中给出输入电压波形Vdc、Vi和经过校正的输入电流、波形, 输入电流PWM频率调制, 使原来呈脉冲状的波形, 调制成接近正