一种单相高功率因数整流器的设计_张厚升.pdf

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1、低压电器(2010№18)·电能质量·一种单相高功率因数整流器的设计张厚升(山东理工大学电气与电子工程学院，山东淄博255049)摘要:采用UCC28019设计了一种新型单相功率因数整流器，分析了系统的工作原理，对主要模块进行了详细分析与设计。在升压储能电感设计中，采用一种新型薄铜带工艺绕制的Boost储能电感，有效地减小了高频集肤效应、改善了Boost变换器的开关调制波形并降低了磁件温升。350W的样机试验表明，该单相功率因数整流器设张厚升(1976—)，计合理、性能可靠，功率因数可达0.993，具有较为广阔的应用前景。男，副教授，研究方关键词:功率因数;整流器;谐波

2、治理向为电力电子及电中图分类号:TM461文献标志码:A文章编号:1001-5531(2010)18-0026-05力传动、新能源及其利用技术。DesignofaSinglePhaseConverterwithHighPowerFactorZHANGHousheng(SchoolofElectrical＆ElectronicEngineering，ShandongUniversityofTechnology，Zibo255049，China)Abstract:AnovelBoosthighpowerfactorconverterwithUCC28019wasdesign

3、ed.Theworkprincipleofthesystemwasintroduced.Itssectionswereanalyzedanddesignedrespectivelyindetail.Duringthedesignofinduc-tor，anewBoostinductorwindingwiththincoppertapecraftwasadopted.Itcouldeffectivelyreducecollectionskineffect，improvedtheswitchmodulatingprofileoftheBoostconverter，andre

4、ducedthetemperaturerisingofmagnet-icelement.Experimentalresultsofthedesigned350WprototypeprovedthattheBoosthighpowerfactorconverterwasrationalandreliable，itspowerfactorcouldreach0.993，itsapplicationprospectwaswide.Keywords:powerfactor;converter;harmonicsuppression该器件具有宽泛的通用输入范围，适用于0.1～0引

5、言2kW的功率因数整流器。该控制器使用Boost拓谐波的污染与危害已经引起了世界各国的广扑结构，工作于电流CCM。欠压锁定期间的起动泛关注，解决电力电子装置谐波污染和低功率因电流低于200μA，用户可以通过调整输出电压检数问题的基本方法，除了采用补偿装置对谐波进测引脚(VSENSE)上的电压低于0.77V，使系统［10-11］行补偿外，还开发了新型整流器，使其不产生谐工作于低功耗的待机模式。［1-4］波，且功率因数为1，这种整流器称为单位功本文基于UCC28019设计了一种功率因数整率因数整流器(UnityPowerFactorConverter，流器，不需检测电网电压

6、，利用平均电流控制模PFC)。然而，传统功率因数整流电路技术复杂，式，实现输入电流较低的波形畸变，大大减少了元设计步骤繁琐，所需元件多，体积大且成本高，如件数量。简单的外围电路网络，非常便于对电压［5-8］使用经典的UC3854芯片开发的PFC电路。环和电流环进行灵活的补偿设计。该整流器具有因此，设计时往往要在性能和成本间进行平衡。许多系统级的保护功能，包括峰值电流限制、软过近年来，单级PFC的研究主要集中于如何简化传电流保护、开环检测、输入掉电保护、输出过压、欠统的PFC控制电路结构，避免对输入电压采样和压保护、过载保护、软起动等。［9］使用复杂的模拟乘法器。［10］

7、1系统结构与工作原理UCC28019是一款8引脚的连续导电模式(CCM)控制器，能以极小的谐波失真获得接近单本设计的单相功率因数整流器的结构框图如位功率因数的水平，适用于低成本的PFC应用。图1所示。图1中，主电路采用单相Boost升压电—26—·电能质量·低压电器(2010№18)路，控制电路采用UCC28019芯片。UCC28019的引脚图如图2所示。系统的控制环路包括一个电压环和一个电流环。输出电压通过分压电阻接入引脚6，引脚内部接入电压误差放大器gmv的反相输入端，反馈电压与5V基准电压比较后得到调制电压Ucomp。另外，从电流传