CH4高频开关电源续

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1、现代电源技术第四章高频开关电源（续）4.5功率因数校正传统的桥式整流、电容滤波电路会使AC输入电流产生严重的波形畸变，向电网注入大量的高次谐波，因此网侧的功率因数不高，仅有0.6左右，并对电网和其它电气设备造成严重谐波污染与干扰。+CUou1i1uott1t2i1tt1t2功率因数PF(PowerFactor)主要用来表征电子产品对电能的利用效率。功率因数越高，说明电能的利用效率越高。PF是电气设备的一项重要技术指标功率因数校正PFC（PowerFactorCorrection）CCC认证：都必须增加PFC电路。在

2、欧盟销售功率大于75KW的电气设备需满足欧洲技术标准EN6100-3-2(IEC61000-3-2)1，功率因数的定义功率因数PF（PowerFactor）是指交流输入有功功率P与视在功率S的比值。g：电流的波形失真系数（基波因数）。IRMS：电网电流有效值I1：基波电流有效值U1：电网电压有效值cosj：基波电流与基波电压的相移因数影响PF的两个因数：Cosj：相移j与用电设备无功功率有关g：与谐波电流有关控制输入谐波电流有助于改善电路的功率因数、减小对电网的谐波污染一般整流滤波电路存在问题+CUou1i1uot

3、t1t2i1tt1t21，使用非线性元件，产生大量谐波电流2，启动时产生浪涌冲击电流，是正常电流的数十倍3，导通角小，形成窄脉冲电流，总谐波失真大2，提高功率因数的主要方法无源滤波器－无源功率因数校正PPFC：一般采用无源器件L、C组成低通滤波器，将交流输入电流进行相移、整形以提高功率因数。无源PFC的功率因数不是很高，只能达到0.7~0.8；电路简单，但体积大（工频）L+CUou1i1电力有源滤波器APF(ActivePowerFiltter)APF利用电力电子逆变器和反馈技术，实时向电网提供负载电流所需的谐波，

4、补偿电网输入电流使之接近正弦波。APF的功率一般较大有源功率因数校正APFC（PowerFactorCorrection）在整流器和负载间接入PFC转换器(DC/DC)，利用控制电路强迫输入电流跟踪输入电压波形，即使输入电流正弦化（THD低），并与输入电压同步j）RLu1i1DC/DC控制器Uoi22个控制环：输入电流控制输出电压控制APFCRLu1i1DC/DC控制器Uoi2高于0.99的线路功率因数，并具有低损耗和高可靠等优点；有源PFC电路可用作辅助电源，而不再需要辅助电源变压器；输出不随输入电压波动变化，因

5、此可获得高度稳定的输出电压；有源PFC输出DC电压纹波很小，且呈100Hz/120Hz（工频2倍）的正弦波，因此采用有源PFC的电源不需要采用很大容量的滤波电容。3，有源功率因数校正电路的分类按DC/DC电路结构分：降压式升/降压式反激式升压式常用特点：输入回路的电感适合于电流控制；在输入电压范围内能保持高PF；开关管电压不超过输出电压；开关管与输出共地，控制、驱动简单。RLu1i1Uoi2LCVDS-+-+Xu2UeUREFPWMiREFAR0APFC分类按输入电流的控制原理分：平均电流型工作频率固定，输入电流连

6、续滞环电流型电流被控制在滞后带内，工作频率可变，峰值电流型工作频率可变，电流不连续电压控制型工作频率固定，电流不连续4，有源功率因数校正电路工作原理电压控制，电流断续型(DCM)BoostPFCRLu1i1Uoi2LCVDSu2UREFPWM比较放大u1u2ti2i2iptonTDCM特点:控制电路简单；不需检测电流恒开关频率；但开关管和电感的峰值电流大；适用于小功率、对功率因数要求不高的场合有源功率因数校正电路工作原理电流控制，电流连续型DCMRLu1i1Uoi2LCVDS-+-+Xu2UeUREFPWMiREF

7、ARSi1u1u2iREFi2乘法器的作用：产生正比于正弦电压的电流源稳定输出电压L：适用于电流型控制C移至输出端：保持u2正弦波形；稳压采用滞环电流控制技术的APFCRLu1i1Uoi2LCVDS-+Xu2UeUREFiREFARS电流控制器u1iHi2iL电流控制器iREFi2控制S电流控制器根据iREF设定iH和iL，i2与iH和iL比较，控制开关管的通/断。特点:功率因数高;工作在电感电流连续状态,功率开关电流额定小;易于实现但控制电路复杂,需检测电流变开关频率,输出滤波较复杂采用恒频峰值电流控制技术的AP

8、FCRLu1i1UoLCVD-+Xu2UeUREFiREFA电流检测与变换+-驱动RCPQ时钟发生器D触发器电流取样信号来自功率管的漏极电流iD控制iD的峰值电流波形iREFiD特点:恒开关频率,滤波简单;跟踪法，易于实现但难以实现外部谐波补偿;电源电压过零时电流失真大采用变频峰值电流控制技术的APFCRLu1i1UoLCVD-+Xu2UUREFiREFA