基于MSP430的高功率因数电源设计方案

3）升压电感的选取。

　　升压电感的最小值根据最坏的情况（占空比D 为0.5）计算得出：

　　系统主回路如图2 所示。

图2 主回路

　　2.3 功率因数测量电路设计

　　采用相位差测量法。利用电压电流互感器分别对电压、电流信号进行提取， 然后用精密仪表放大器INA118 对电压电流进行放大至饱和，经TLC372 整形后，测出相位差，相位差Φ 的计算原理是利用输入2 路信号过零点的时间差，以及信号的频率来计算2 路信号的相位差，首先测量单路输入信号频率，方法是记录1 路方波信号2 次连续上升沿触发的定时器计数值N1和N2,计算出2 次上升沿计数器差值ΔN1=N1-N2, 以定时器工作频率fclk为参考， 求出输入信号的频率为Fin= fclk ΔN1 .运用TI 低功耗单片机MSP430F449 的捕获功能，捕获2 路信号的过零点，记录定时器这一时刻的计算值，计算出它们之间的时间差。TI 公司的所有的FLASH 型单片机都含有Timer_B,它是程序的核心，Timer_B 由1 个16 位定时器和多路比较/ 捕获通道组成，2 路信号的相位差，Δ=360°×Δt Ti其中，ΔN2为2 路信号的上升沿分别触发计数器的差值；Ti为输入信号的周期。由相位差的计算可简化为：ΔΦ=360°×Δt ΔN1 =360°×ΔN2 ΔN1×fclk , 为防止计数器溢出，参考时钟设置为1 MHz,测相时最大计数值为1000 000/50=20 0002∧16-1=65 535;且每次测相前都对计数器B 清零。最后经余弦运算即可测得功率因数。负载端输出电压、电流经采样可算出系统视在功率。根据公式P=S×cosθ，Q=分别计算出电源的有功功率、无功功率。该方法操作简单、可达到很高的精度。电路如图3 所示。

图3 功率因数测量