基于BCM的有源功率因数校正电路的实现

4．1 电路工作原理
该电路采用双环反馈控制方案，内环反馈的作用是将全波整流输出的半波电压通过R2和R4组成的电阻分压器取样输入到MC33262的3引脚，以保证通过电感升压器原边的电流跟踪输入电压按正弦规律变化的轨迹。外环用作APFC变换器输出直流电压的反馈控制。直流输出电压通过R5和R7组成的电阻分压器取样输入到MC33262的1引脚，MC33262输出PWM驱动信号调节功率管VQ1的占空比，以使输出电压稳定电压。当AC输入电压从0 V按正弦规律变化至峰值时。乘法器的输出控制电流传感比较器的门限，迫使通过功率管VQ1的峰值电流跟踪AC输入电压的变化轨迹。
4．2 电路的设计
根据图2所示电路原理，电路技术指标如下：最大输出功率Pn为150 W，输入电压范围：90～270 V，输出电压Uo为400 V，输入电网频率fac为50 Hz，变换器的效率η为90％，小开关频率fmin为25 kHz，输出电压最大纹波峰-峰值UOP-P为8 V，输出过压保护点Uovp为440 V。
4．2．1 开关频率的设计
半个工频周期内开关频率的表达式为：

开关频率f(t)在给定输入电压的工频周期内随时间变化，功率越小，开关频率越大，理论上在轻载情况下，开关频率可以达到几兆赫兹，但频率越高，开关损耗就越大，因此有些临界导电模式的控制器件有最大开关频率的限制问题。MC33262的最大频率约400 kHz。
4．2．2 电感的设计
电感的设计必须保证电路在整个的工作区间内都工作在BCM。因此，可推导出主电感表达式为：

理论上如果给出最小的开关频率，则主电感的最大值在输出功率最小，输入电压最大时产生。给定的PFC电路最小开关频率偏小可减少开关损耗，偏大可减小电感的体积，大多设计是将25 kHz作为首选频率。这里的电压设计指标范围为90～270 V，在输入电压Uin为270 V时产生fmin代入式(2)可得：L=398μH。该设计L取420μH。