單相PFC多重化的研究.pdf

1、功率因數(shù)校正(Power Factor Correction)是校正市電輸入電流和消除紋波對電網(wǎng)污染的一種非常有效的方法。本論文介紹了有源功率因數(shù)校正(APFC)的工作原理，分析了傳統(tǒng)功率因數(shù)校正在抑制紋波等方面的問題。針對BOOST PFC的多重化進行理論分析，包括效率、成本、體積和輸出紋波含量，并且對傳統(tǒng)PFC和多重化的PFC進行仿真實驗，比較傳統(tǒng)單重PFC、二重化的PFC、四重化的PFC以及八重化的PFC的輸出紋波含量。經(jīng)過分析傳

2、統(tǒng)PFC、二重的PFC以及四重的PFC的結(jié)構(gòu)與性能，得出二重化的PFC的綜合指標及性能最優(yōu)。然后設(shè)計了一種二重的單相有源低紋波的功率因數(shù)校正器，該電路的控制器是UCC28070，該控制芯片是平均電流型控制，且具有電流合成這一獨特的性能，它通過采集和模擬電感電流，輸出一連串的脈沖信號來控制開關(guān)管的導(dǎo)通與截止，從而把輸入電流與輸入電壓調(diào)整到同相位，并且二重化的APFC使得每個開關(guān)管的開關(guān)頻率減半，從而抑制了輻射干擾和傳到EMI。另外，二重化

3、的APFC利用交錯式的控制，使得兩路交互開通，兩路電感上的紋波相位相差二分之一個開關(guān)周期，最后合并一路輸出，可以做到兩路輸出紋波相互抵消，這也大大減小了輸出紋波含量。
　　與傳統(tǒng)的功率因數(shù)校正電路相比，該電路主要是在主電路拓撲上增加了一路，減小了開關(guān)頻率，有效地抑制了輻射干擾和傳到EMI，提高功率因數(shù)校正電路的可靠性。并分析了二極管的反向恢復(fù)損耗和電網(wǎng)中噪聲的問題，并給出了相應(yīng)的解決方案。與此同時，設(shè)計了UCC28070引腳的過壓

4、、過流、欠壓保護電路和用穿心電流互感器采集電感電流的方案。仿真和試驗結(jié)果表明，該二重BOOST PFC系統(tǒng)設(shè)計合理，性能可靠，指標較高，而且和傳統(tǒng)的PFC電路一樣，可以應(yīng)用了下一級的DC/DC變換電路中。
　　最后，制作出二重化的PFC系統(tǒng)，通過測試，表明該系統(tǒng)可以正常工作并達到預(yù)期指標。通過輸入和輸出功率計算其效率大于99％;通過采集輸入電流的波形和測試功率因數(shù)，說明已經(jīng)達到功率因數(shù)校正的要求，其功率因數(shù)校正為99％以上;通過采