基于平均电流的功率因数校正电路设计与仿真

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1、基于平均电流的功率因数校正电路设计与仿摘要：为了减少车载充电机功率因数校正电路对公共电网的谐波污染，并保证其向后级电路传送稳定的直流电压，设计了一种以UC3854芯片为核心，采用双闭环控制策略的功率因数校正电路。电流内环控制P丽信号，实现Boost电路输入电压与输入电流的相位相同，电压外环控制实现输出电压的稳定。通过建立功率电路的数学模型，根据传递函数的特点设置了电流内环、电压外环补偿网络的参数。最后通过仿真验证了所有设计参数的正确性，实现了低谐波、低污染和高功率因数的0标。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研究使用，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所有

2、，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除已转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。关键词：APFC；平均电流控制；补偿网络；电路仿真中图分类号：TN710.6?34；TM910.6文献标识码：A文章编号:10047373X(2017)14?0178?05Abstract：Inordertoreduceharmonicpollutionofthevehicle?mounteclchargerpowerfactorcorrectioncircuittothepublicpowergridandensureitsrearwa.rd?stagecircuittotransmitastab

3、leDCvoltage,apowerfactorcorrectioncircuitwithchipUC3854asitscorewasdesignedbymeansofthedual?loopcontrolstrategy.ThecurrentinnerloopisusedtocontrolPWMsignaltorealizethesamephaseofBoostcircuitinputvoltageandinputcurrent.Thevoltageouterloopisusedtocontrolandachieveastableoutputvoltage.Theparamete

4、rsofthecurrentinnerloopandvoltageouterloopcompensationnetworkweresetaccordingtothepowercircuitmathematicalmodelandthecharacteristicsoftransferfunction.Thecorrectnessofalldesignparameterswasverifiedbysimulation.Thegoalsoflowharmonics,highpowerfactorandlowpollutionwereachieved.Keywords：APFC；aver

5、agecurrentcontrol；compensationnetwork；circuitsimulation0引言?s着能源的大量消耗和大气污染问题的口益严重，作为新型交通工具的电动汽车以其节能环保的优越性能，成为汽车工业发展的必然趋势［1］。充电机作为电动汽车能源补充的重要设备，其技术的发展是电动汽车商业化必须解决的关键技术之一。而作为充电机前级的功率因数校正电路，其重要的性能就是保证对公共电网的低污染、对后级电路的低谐波直流电压输出和高功率因数。Boost?APFC因其在输入电压及频率大范围变化时能保持较高的输入功率因数以及输入电流纹波小而得到广泛应用。本文设计丫基于平均电流

6、的Boost?APFC电路作为电动汽车车载充电机的前级输入电路［2?3］。1工作原理及数学模型的建立1.1技术指标输入交流电压为(22020%)V；输入频率为(502%)Hz；输出直流电压为(4005%)V；最大输出功率为1800W;开关频率为100kHz；功率因数PF〉0.99;波形畸变THIX5%。1.2工作原理平均电流控制Boost?APFC电路依据其功能和功率等级可以划分为功率电路和控制电路两部分。功率电路主要由整流电路和Boost电路组成;控制电路由H公司的控制芯片UC3854及其外围电路组成［4］。其结构框图如图1所示。220V市电经浪涌抑制电路和EMI滤波电路后，经由

7、整流电路得到半正弦波信号，此信号经前馈分压网络接至UC3854内部模拟乘法器的输入端VFF。输出电压经采样电阻分压反馈至UC3854内部电压误差放大器的反向输入端，与基准电压Vref比较、放大后送入模拟乘法器。乘法器输出的ircf作为电流环的基准信号，该信号与采样的电感电流iL比较得到偏差信号，此偏差信号经锯齿波信号调制后得到驱动IGBT的PWM信号。从而保证输入侧电流与电压同相位，实现了功率因数校正［5?6］o1.3建立数学模型在考虑电感绕线电阻和输出电容的ESR情