一種輸入電流間接控制的有源功率因數校正電路分析

由式（2）和式（3）可導出

Don=1－(Rin/Uo)iL （4）

設定Rin/Uo=k（k為一常數），則有

Don=1－kiL （5）

由上述推導可以看出，按式（5）控制開關管的導通占空比Don，在理論上完全可以使電路輸入功率因數為1。

4 仿真和實驗結果

依照圖2原理圖，設定下述實驗參數：

Ui=311sin(100πt)V（即市電輸入），L=1mH，Co=940μF（兩個470μF并聯），Cin=0.1μF，R=200Ω，開關頻率fs=40kHz，開關管S選用IRFP460，二極管D選用DSEI30—10A，控制芯片選用TL494，電感電流采用霍爾檢測（電流轉換為電壓的比例為1∶03），慣性環節構成的低通濾波器帶寬設定為1kHz。

在MatlabSimulink環境下，對上述實際系統進行建模仿真，仿真結果如圖3所示。

圖3 輸 入 電 壓 和 輸 入 電 流 仿 真 結 果

上述仿真的輸入電流總諧波畸變率THD=13.41％，輸入功率因數PF=0.994。

電路實測輸入電壓和輸入電流波形如圖4所示。

圖 4 實 驗 實 測 輸 入 電 壓 和 輸 入 電 流 波 形（ 電 壓 100 V/格 ， 電 流 5 A/格 ）

輸入電壓總諧波畸變率 THD=10.87％，輸入電流總諧波畸變率THD=14.13％，電路輸入功率因數PF=0.992。

值得指出的是，由TL494及其外圍電路構成的控制電路的成本較常用的由UC3854及其外圍電路構成的控制電路的成本要低得多。

5 結語

仿真和實驗結果都表明，該輸入電流間接控制的有源功率因數校正方法可以使電路的輸入功率因數達到0.99以上，并且控制原理簡單實用，控制電路成本很低。