淺談開關電源功率因數的校正

【摘 要】功率因數校正技術是減小用電設備對電網造成的諧波污染挺高用電效率的一項有力措施。隨著對用電設備性能指標要求的不斷提高，這一技術成為電力電子領域研究的熱點，并得到了廣泛的實際應用。

【關鍵詞】有源功率因數校正；Boot變換器；臨界電流模式；開關電源

一、引言

開關電源是目前電子設備中應用最廣泛的一種電源設備，具有損耗低、效率高、電路簡單等顯著優點。由于開關電源輸入端采用二極管整流，后接較大的濾波電容，產生了大量的高次諧波和電磁干擾（EMI），使得電能的產生、傳輸和利用的效率很低。為了解決這一問題，我們必須對輸入電流進行校正，使其正弦化，來提高系統的功率因數，同時用軟開關技術使功率開關器件在零電壓或者零電流下關斷，減小開關管的du/dt和di/dt，減小電壓和電流的尖鋒脈沖。

二、開關電源功率因數的校正

（1）開關電源功率因數的校正。這里，我們用傳統的和改進的兩種開關電源的仿真結果來進行比對分析：傳統單相有源PFC技術SIMULINK的仿真電路，如圖1所示。

圖1 傳統單相有源PFC技術SIMULINK的仿真電路

未加單相有源PFC技術控制的SIMULINK的仿真電路如下圖2。

圖2 未加單相有源PFC技術控制的SIMULINK的仿真電路

（2）仿真結果分析。基于SA7527 IC芯片建立的傳統單相有源PFC技術SIMULINK的仿真電路的輸入輸出對比如圖3。

圖3 單相有源PFC技術SIMULINK的仿真電路的輸入輸出對比圖

由圖中可以看出，輸入電流與輸入電壓的相位已經基本相同，達到了提高輸入功率因數的目的。未加單相有源PFC技術控制的SIMULINK的仿真電路輸入如下圖4。

圖4 未加單相有源PFC技術控制的SIMULINK的仿真電路輸入圖

未加入校正電路的仿真圖與加入校正電路的仿真圖像比較可看出，輸入電流中存在諧波，電流波形變成了尖峰脈沖波，與輸入電壓存在相位差，降低了輸入功率因數。

參 考 文 獻

[1]沙占友.開關電源設計入門與實例解析[M].北京：中國電力出版社，2009

[2]沙占友.開關電源外圍元器件選擇與檢測[M].北京：中國電力出版社，2009

[3]胡宴如.模擬電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，2004

[4]薛定宇.控制系統仿真與計算機輔助設計[M].北京：機械工業出版社，2009

[5]李龍文.最新開關電源設計程序與步驟[M].北京：中國電力出版社，2008