有源功率因数校正电路文献综述

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1、单位代码密级__________文献综述功率因数校正电路院（系）名称信息工程学院专业名称通信工程学生姓名指导教师2012年2月15日黄河科技学院毕业论文(文献综述)第12页功率因数校正电路摘要随着我国经济的发展，各种换流设备的使用越来越多、容量越来越大，加上一些非线性用电设备接人电网，将其产生的谐波电流注入电网，使公用电网的电压波形发生畸变，造成电能质量下降，威胁电网和包括电容器在内的各种电气设备的安全经济运行。为了提高电网的供电质量，限制高次谐波污染，国内外电气组织先后制定了相关标准，我国国家

2、技术监督局1993年颁布了GB／T14549—93电能质量公用电网谐波，国际电工委员会(IEC)1998年制定了IEC61000—3—2标准⋯。解决电力电子设备谐波污染问题的方法有两种：一是对电网采用滤波补偿；二是对电力电子设备本身进行改进，即进行功率因数校正。相对来说，功率因数校正能够更有效地消除整流装置的谐波，具有更广泛的前景，已经成为电力电子技术的一个重要研究方向。功率因数校正技术(英文缩写是PFC)包括无源功率因数校正和有源功率因数校正。无源校正电路通常由大容量的电感、电容组成，只能将功

3、率因数提高到0.7-0.8，一般应用在中小功率电源中。有源功率因数校正电路是在桥式整流器与输出电容滤波器之间加入一个功率变换电路，能够使功率因数提高到接近1，它工作于高频开关状态，体积小、重量轻，比无源功率因数校正电路效率高从20世纪80年代中后期开始成为电力电子领域研究的热点，90年代后得到了迅速推广。本文重点介绍有源功率因数校正技术及相关控制方式。关键词：电网，PFC校正技术，控制方式黄河科技学院毕业论文(文献综述)第12页前言提高开关电源的功率因数，不仅可以节能，还可以减少电网的谐波污染，

4、提高了电网（简的供电质量。为此研究出多种提高功率因数的方法，其中，有源功率因数校正技术称APFC）就是其中的一种有效方法，它是通过在电网和电源之间串联加入功率因数校正装置，目前最常用的为单相BOOST前置升压变换器原理，它由专用芯片实现的，且具有高效率，电路简单，成本低廉等优点，本文介绍的低成本零点流型APFC控制芯片L6562即可实现该功能。黄河科技学院毕业论文(文献综述)第12页1有源功率因数1.1功率因数的定义功率因数PF定义为：功率因数（PF）是指交流输入有功功率（P）与输入视在功率（

5、S）的比值。PF＝＝=cos=cos（1）式中：γ：基波因数，即基波电流有效值I1与电网电流有效值IR之比；IR：电网电流有效值；I1：基波电流有效值；UL：电网电压有效值；cosΦ：基波电流与基波电压的位移因数；在线性电路中，无谐波电流，电网电流有效值IR与基波电流有效值I1相等，基波因数=1，所以PF＝·cosΦ＝1·cosΦ＝cosΦ。当线性电路且为纯电阻性负载时，PF＝·cosΦ＝1·1＝1。1.2有源功率因数校正分类按电路结构分为：降压式、升/降压式、反激式、升压式（boost）。其中

6、升压式为简单电流型控制，PF值高，总谐波失真（THD：TotalHarmonicDistortion）小，效率高，适用于75W~2000W功率范围的应用场合，应用最为广泛。它具有以下优点：l电路中的电感L适用于电流型控制；l由于升压型APFC的预调整作用在输出电容器C上保持高电压，所以电容器C体积小、储能大；l在整个交流输入电压变化范围内能保持很高的功率因数；l输入电流连续，并且在APFC开关瞬间输入电流小，易于EMI滤波；黄河科技学院毕业论文(文献综述)第12页2有源功率其他控制方法及发展趋势

7、随着功率因数校正技术的快速发展，寻求更简化的控制策略、降低功率因数校正的成本成为该领域的发展方向，各种控制方法层出不穷。下面简单介绍几种典型的控制方法及其发展趋势。2.1单周期控制技术单周期控制技术是20世纪90年代初由美国加州大学的KEYUEMSmedley提出的。它不需要乘法器，是一种非线性控制技术，同时具有调制和控制的双重功能，通过复位开关、积分器、触发电路、比较器达到跟踪指令信号的目的。它的突出特点是，无论是稳态还是暂态，它都能保持受控量(通常为斩波波形)的平均值恰好等于或正比于给定值，

8、即能在一个开关周期内，有效地抑制电源侧的扰动，既没有稳态误差，也没有暂态误差。单周期控制技术的基本思想是在每一个开关周期内使受控量的平均值恰好等于或者正比于控制参考量。它具有优化系统响应、开关频率恒定、减小畸变、抑制电源干扰和易于实现等优点。这种控制技术可广泛应用于非线性系统场合。2.2电荷泵控制技术DICKSONJF1976年首次提出了理想的电荷泵模型。利用电流互感检测开关管的开通电流，并给检测电容充电，当充得的电压达到控制电压时关闭功率开关管，并同时放掉检测电容上的电压，直到下一个时钟脉冲到