两种高功率因数开关电源设计方案的比较
来源： 作者： 发布时间：2016-10-03 14:59:51 浏览量：
图5 基于Boost-APFC的功率因数校正电路
工作原理：APFC主电路的输出电压经电阻分压后与基准电压相比较，误差值输入到VA;VA 输出信号X与输入电压检测信号Y一起输入乘法器，经过平均化处理、放大、比较后，再经过PWM 比较器加到栅极驱动器，产生对开关管VT的控制信号，从而使电感Ls上的电流（即输入电流）平均值始终跟踪模拟乘法器输出的半正弦信号，即跟踪了输入电压波形，并实现了输入电流正弦化，使功率因数接近1,达到校正功率因数的目的。
4 仿真分析
4.1 PWM 整流器电路仿真与分析
采用Matlab7.6对所设计的单相全桥电压型PWM 整流器进行建模和仿真，在Simulink中搭建仿真模型，主电路仿真参数：峰值电压为311V,频率为50Hz,相位为0°，采样时间为0s;Ls=2mH,Rs=0.5Ω，直流侧滤波电容Cd=2 500μF,直流侧负载电阻RL=50Ω；从PowerElectronics中调用Universal Bridge 模块，并将其设置成二桥臂IGBT/Diodes模式，仿真算法设置为可变步长类算法中的ode45算法。
交流输入侧电压与电流的仿真波形如图6所示，可见交流侧电流、电压能始终保持同相，且电流能实现正弦化。直流侧输出电压波形如图7所示，可见0.06s后输出电压稳定在400V左右。
在Powergui模块中对电路进行FFT分析，在Available Signals中进行相关设置后对输入侧电流进行谐波分析，结果如图8所示。由图8可知，总谐波畸变率DTH=0.77%,实现了系统低谐波畸变率的目标，电流谐波得到了很好的抑制。
图8 输入侧电流谐波分析结果
PWM 整流器功率因数波形如图9所示。由图9可知，电路功率因数始终大于0.985,且工作0.03s后功率因数能达到1.
图9 整流器功率因数波形
4.2 单相APFC电路仿真与分析
单相APFC电路采用Matlab7.6进行建模与仿真。图10为APFC电路输入电压和电流波形，可见网侧输入电流由窄脉冲波形变成正弦电流波形，且与输入电压同相位。图11为APFC电路输出电压波形，可见经过60ms的软启动过程之后，输出电压稳定在400V左右，满足设计要求。图12为APFC电路输入电流谐波分析结果，可见除基波外，其余谐波含量均很小。
由图12可知，输入电流DHD为0.256 5.功率因数计算公式为PF=γcosφ，其中r 为基波因子。
由于输入电流与电压基本同相位，即相位差φ 为0,则：
5 结语
采用功率因数校正技术和PWM 整流技术设计了两种高功率因数的开关电源，采用Matlab7.6建立仿真模型。由仿真结果可知，采用DSP 芯片TMS320LF2407设计的前级单相全桥电压型PWM整流电路功率因数大于0.985,并在电路稳定后达到1,大于APFC电路的功率因数0.969;且电压型PWM 整流电路电流总谐波畸变率为0.77%,远小于APFC电路的总电流谐波畸变率25.65%.两者相比，单相全桥电压型PWM 整流器能更好地实现输入侧电流的正弦化和与输入侧电压的同相位，能更彻底地解决传统开关电源电流谐波大、功率因数低的问题，更好地实现绿色电能转换的目标。但是电压型PWM 整流器成本较高，在实际应用中应根据具体需求选择适合的类型。<
提高太阳能电池转换效率的设计由于燃烧化石燃料引起的全球变暖环境问题、不断上涨的原油和天然气价格、对原油依赖导致的政治困境，这些问题促使人们不断努力提高能源效率。对于那些能源无法自给的国家，太阳能和其他替代能源拥有无可争议的优势，
VIPER53加载卸载有问题 输出5V
电流1.11
开关频率：70HZ
初级匝数：143
次级：10T
辅助：18T好像是
磁芯 EE19
AE23
之前是控制电压跳不稳 我加了一个假负载470欧姆就好了，然后加
电子器件散热技术现状及进展随着电子及通讯技术的迅速发展，高性能芯片和集成电路的使用越来越广泛。电子器件芯片的功率不断增大，而体积却逐渐缩小，并且大多数电子芯片的待机发热量低而运行时发热量大，瞬间温升快。高温会对电子器件的性能产