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文章编号：1007-1229（2012）01- 李 甲，张 乙，王丙丁 (集美大学 信息工程学院，福建 厦门 361021) 摘要：针对功率因数和变换效率降低的功率因数和变换效率降低的情况，本文在分析某某变换基本原理的基础上，提出了一种的有效性。 键关词：功率因数校正；升压变换；交流/直流变换 中图分类号：TM743 文献标识码：A Design and simulation of the APFC circuit of boost converter LI Jia, ZHAGN Yi, WANG Bing-ding （School of Information Engineering，Jimei University，Xiamen 361021，China） Abstract: The power factor and conversion efficiency decreasef the circuit are simulated. The validity?of the?APFC is proved by the simulation results. Key words: APFC; Boost Converter; AC/DC 0 引言 为了得到稳定的直流电源会给电路带来电流、电压谐波畸变，其中电流畸变更为严重，需要抑制。功率因数低下和电流谐波畸变容易引起很多问题，如引起控制系统组件的错误运行、对敏感电子设备造成损害、电路断路器故障跳闸并烧断保险丝、设备运行时出现过热现象、对附近电子设备造成干扰、谐波污染FC）之分。PPFC的优点是简单，缺点是不灵活、改善效果有限。APFC的优点是设计灵活、改善。 开关电源中基本变换器拓扑有Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk、Sepic、Zeta，它们原则上都可以用于功率因数校正。由于Boost变换器的特殊优点，应用于PFC更为广泛[5]。APFC具体的控制策略有峰值电流控制、平均电流控制、滞环电流控制、脉动电流面积控制等等，每种控制策略各有优缺点。本文以Boost变换器为例阐述基于平均电流控制策略的主动式功率因数校正（APFC）的实现方法。 1 Boost变换器APFC原理 Boost变换器APFC原理图如图1所示[6]。 图1 Boost变换器APFC原理 1.1 Boost变换原理 在图1中，选择不同的参数，电感电流可以是电流连续模式（CCM），也可以是电流断续模式（DCM）的。在DCM模式下，Boost变换器中的电压、电流波波形如图2所示，存在三个模态。在CCM模式时，只有模态1和模态2，没有模态3[7]。 图2 Boost变换器中各电流及电压波形 假设输入电压为，开关周期为，占空比为，参照文献[6]，电路功率因数的计算过程如下： 电感电流的峰值： （1） 开关S关断后，电感电流从峰值下降到零所需要的时间： （2） 输入电流的平均值： （3） 输入功率： （4） 输入电流的有效值： （5） 电路的功率因数： （6） 1.2 Boost变换器APFC原理 APFC的基本功能是：使输入电流为正弦波并与输入电压保持同相位关系，维持输出电压的稳定。因此，APFC必须同时控制输入电流和输出电压。对输入电流的控制是通过整流线电压来实现的，对输出电压的控制是通过改变电流幅值信号的平均幅值来实现的。采用平均电流模式控制的APFC变换器原理如图1所示，APFC电路主要由电流误差补偿器、电压误差补偿器和电压前馈补偿器三部分组成。 （1）电流误差补偿器的主要作用是：输入参考电流信号和实际的电感电流，输出电流误差控制信号，使跟随。 如该信号除以平均电压信号的平方值，得到，随着输入电压增加相应的按比例减小，从而保持输入功率为恒定值。 1.3 参数计算 参考文献[7]，图1中的各参数计算方法如下所：最大电感电流： （7） 增益常数： （8） 2 仿真实验 采用PSIM软件建模并仿真，仿真时所取的参数为：输出功率、输入电压为市电、输出电压、开关频率、电感、输出电容、负载。 输入电压、输入电流、电感电流如图3所示。比较图3（a）和图3（b）可以看出：输入电流与输入电压保持了同相位关系；从图3（c）可以看出：电感电流与输入电压保持了同相位关系；同时电感电流是连续的，即电路工作在CCM模式。 、位移功率因数、谐波畸变率THD如图5所 ，电感电流如图6所示。从图6可以看出：当，电感电流是断续 图6 电感电流（） 3 结论 根据仿真结果，可以得出：（1）在Boost变换电路中，采用APFC 电路可以使输入电流和输