一种输入电流间接控制的有源功率因数校正电路分析

由式（2）和式（3）可导出

Don=1－(Rin/Uo)iL （4）

设定Rin/Uo=k（k为一常数），则有

Don=1－kiL （5）

由上述推导可以看出，按式（5）控制开关管的导通占空比Don，在理论上完全可以使电路输入功率因数为1。

4 仿真和实验结果

依照图2原理图，设定下述实验参数：

Ui=311sin(100πt)V（即市电输入），L=1mH，Co=940μF（两个470μF并联），Cin=0.1μF，R=200Ω，开关频率fs=40kHz，开关管S选用IRFP460，二极管D选用DSEI30—10A，控制芯片选用TL494，电感电流采用霍尔检测（电流转换为电压的比例为1∶03），惯性环节构成的低通滤波器带宽设定为1kHz。

在MatlabSimulink环境下，对上述实际系统进行建模仿真，仿真结果如图3所示。

图3 输 入 电 压 和 输 入 电 流 仿 真 结 果

上述仿真的输入电流总谐波畸变率THD=13.41％，输入功率因数PF=0.994。

电路实测输入电压和输入电流波形如图4所示。

图 4 实 验 实 测 输 入 电 压 和 输 入 电 流 波 形（ 电 压 100 V/格 ， 电 流 5 A/格 ）

输入电压总谐波畸变率 THD=10.87％，输入电流总谐波畸变率THD=14.13％，电路输入功率因数PF=0.992。

值得指出的是，由TL494及其外围电路构成的控制电路的成本较常用的由UC3854及其外围电路构成的控制电路的成本要低得多。

5 结语

仿真和实验结果都表明，该输入电流间接控制的有源功率因数校正方法可以使电路的输入功率因数达到0.99以上，并且控制原理简单实用，控制电路成本很低。