基于单周期控制的功率因数校正电路设计与仿真

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1、基于单周期控制的功率因数校正电路设计与仿真：单周期控制作为一种新型的控制方法在功率因数校正电路中广泛应用。单周期控制功率因数校正与传统功率因数校正相比，不需要乘法器，不需要检测输入电压，大大简化电路设计。基于单周期控制功率因数校正原理对电路进行分析和设计，并通过PSPICE软件进行仿真验证。　　关键词：单周期；功率因数校正；PSPICE　　：TN710：A：1671－7597（2011）0310042－02　　　　随着现代电力电子的迅速发展，大量非线性电力电子设备、非对称性用电设备以及冲击性用电设

2、备在电X上的大量应用，其产生的大量谐波注入电X，导致电X波形产生严重畸变。有源功率因数校正是治理电X谐波有效的一种方法，早期的功率因数校正电路设计复杂，元器件数量多，不利于设计人员的设计与应用。　　单周期控制是20世纪90年代初由美国加州大学的KeyueMSmedley提出的，做为一种新颖的控制方法，单周期控制功率因数校正与传统功率因数校正相比，不需要乘法器，不需要检测输入电压，大大简化了电路设计。英飞凌公司（Infineon）于2003年推出了基于“前沿调制”型单周期PFC控制芯片ICE1PCS

3、01，ICE1PCS01是一种平均电流模式控制的单周期控制芯片，可以有效的降低电感纹波及EMI；美国国际整流器公司（InternationalRectifier）于2005年推出了“后沿调制”型单周期PFC芯片IR1150，IR1150是一种峰值电流模式控制的单周期控制芯片，IR1150无需电流环补偿，在电流环处理上比ICE1PCS01芯片简单，但是也相应降低了电路的抗噪声能力，ICE1PCS01和IR1150均带有过压保护、过流保护和缓启动电路以及简单的频率设定，两种芯片的应用大大简化了电路的设

4、计，使PFC电路印制电路板（PCB）面积缩小50％，外围电子元件减少40％，并且美国国际整流器公司即将推出了IR1150的升级版IR1155，单周期PFC控制必将在功率因数校正领域得到更广泛应用。　　本文基于单周期控制的原理，首先介绍了单周期功率因数校正工作原理，接着按照单周期功率因数校正原理对电路中的主要参数进行设计，最后根据设计的参数对电路进行PSPICE仿真验证。　　1单周期功率因数校正工作原理　　图1所示为单周期boost变换器电路，图2所示为升压电感（L）电流、电压波形。为简化推导过程，

5、假设：1）输出电容CO足够大，输出电压在一个开关周期T内为常数；2）开关管Q1的开关频率远大于电X电压频率，电X电压Vin、电感电流iL、输出电压VO和PI调节器A1输出Vm等在连续几个周期内均认为恒定；3）推导过程中不考虑器件的导通压降和开关损耗，所有器件均按照理想器件考虑。　　当0≤t≤dTs时，由图1和图2可得：