单级PFC变换器的功率因数校正效果的研究
D21=D (6)
所以,在一个开关周期内,平均输入电流为
iL1(avg)=(iL1,PD+iL1,PD21)=
D2Ts
(7)
设|vAC|=|VINsin(ωt)|,其中VIN为输入电压的峰值。所以
iL1(avg)==kβ
(8)
式中:k=;
β=。
在单级PFC变换器中,输入电流在固定占空比下被分解为三角脉冲波,电流峰值将自动跟随输入电压。但是,这种通过电压跟随方式取得的电流波形并非理想的正弦波。由于Boost电感的放电时间受到VC1的影响,因此,平均输入电流呈现一定程度的畸变[2]。由式(8)可知,平均输入电流与β之间有一个固定的关系,如图3所示。
图3 平均输入电流的波形
输入电流有效值为
iL1(rms)= (9)
令z=,则有
iL1(rms)=kβ (10)
PIN=|vAC|iL1(avg)dωt=
VINkβ
=
y (11)
式中:y=
PF==
(12)
式中:Vrms=。
由式(12)可知,变换器的功率因数与β也存在一个固定的关系。
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