150W有源功率因数校正器设计
单相有源功率因数校正电路的设计与实现
单相有源功率因数校正电路的设计与实现引言在电力系统中，功率因数是衡量电路有用功率和视在功率之间关系的一个重要参数。
功率因数不高会导致电网负荷增加、能源浪费等问题。
为了解决这些问题，我们需要设计和实现一个单相有源功率因数校正电路。
本文将详细介绍单相有源功率因数校正电路的设计原理、实现方法以及相关注意事项。
设计原理单相有源功率因数校正电路主要通过引入合适的补偿电流来改善系统的功率因数。
其基本原理是利用控制器对负载端的电流进行采样，并通过控制信号驱动逆变器输出合适的补偿电流。
具体来说，该校正电路包含以下几个主要组成部分：1.采集模块：用于采集负载端的电流信号。
2.控制模块：通过对采集到的信号进行处理，生成控制信号。
3.逆变器模块：将控制信号转换为逆变器输出的补偿电流。
4.滤波模块：对逆变器输出进行滤波处理，以确保补偿电流的稳定性。
5.反馈模块：将逆变器输出的补偿电流反馈到负载端，实现功率因数校正闭环控制。
设计步骤步骤一：采集模块设计采集模块主要用于采集负载端的电流信号。
常用的采集方法有两种：传感器式采集和非传感器式采集。
1.传感器式采集：通过电流互感器或霍尔传感器等，将负载端的交流电流转化为低频信号。
然后通过滤波和放大电路，将信号处理成微弱但具有较高精度的直流电压信号。
2.非传感器式采集：利用测量负载端两个相邻导线之间的压差来计算负载端的电流值。
这种方法不需要直接接触负载线路，可以减少对系统的干扰。
步骤二：控制模块设计控制模块主要对采集到的负载端电流信号进行处理，并生成相应的控制信号。
主要包括以下几个步骤：1.信号放大与滤波：对采集到的低频信号进行放大和滤波处理，以提高信号质量和减小干扰。
2.采样与比较：将处理后的信号与参考信号进行比较，得到误差信号。
3.控制算法：利用控制算法（如PID控制）对误差信号进行处理，生成控制信号。
步骤三：逆变器模块设计逆变器模块主要将控制模块生成的控制信号转换为逆变器输出的补偿电流。
大功率单相完全有源功率因数校正器的实现
大功率单相完全有源功率因数校正器的实现1 引言到目前为止，具有输入功率因数校正(pfc)能力的单相有源ac-dc 变换器已经发展得非常成熟，并且成功地应用到许多领域当中。
不仅能够获得非常高的输入功率因数，而且能够提供高质量的直流输出电压。
这些非常有利于提高电源的利用率，减轻电力谐波电流污染，而且有利于后级变换器的稳定工作，提高生产质量。
针对功率因数校正技术，取得如下的成绩：(1) 已经出现了几种基本的控制原理，如传统pfc原理、跟随pfc 原理和单周期控制pfc原理；(2) 出现了大量的电路拓扑和多种工作模式，包括单级变换和多级变换、有桥pfc电路和无桥pfc电路、三种导通模式(断续dcm、临界crm和连续CCm)、两种电流检测方式(平均电流和峰值电流)；(3) 出现了多种模拟控制芯片，如uc3854an/bn、l4981a/b、ncp1653d、ir1150、ucc28019、tda1688、ucc3818、l6562(固定开通时间)和l6563(固定关断时间)等等；(4) 许多控制策略都已经应用到pfc的数字控制当中，如自适应控制、d-s控制、模糊控制、遗传控制、内模控制、神经网络控制和预测控制；(5) 为了有效地降低EMI水平，开关频率调制技术已经应用到pfc 中，包括双随机调制、单随机调制和正弦半波调制等；(6) 单机pfc的功率高达6kw以上，pfc并联功率可以达到12kw；(7) 由模拟pfc控制技术逐渐向数字pfc控制发展，单机pfc的功率也高达6kw以上(8) 高效率的部分pfc逐渐大量使用，在小功率应用场合和一些特殊的高频电源应用中无源pfc仍然得到应用；(9) 单相有源pfc的输出功率有增加的趋势，适用的标准包括iec61000-3-2和iec61000-3-12，后者增加了部分权重谐波畸变率(pwhd)和短路比等概念，处理与计算更加复杂。
一些pfc的控制原理本身也具有一定的emi抑制能力。
基于TDA16888的高功率因数AC／DC变换器的设计
基于TDA16888的高功率因数AC／DC变换器的设计
宗凡;景占荣;高田
【期刊名称】《微型机与应用》
【年(卷),期】2005(24)10
【摘要】本文介绍了以功率因数控制芯片TDA16888为核心设计的一种宽电压输入范围、固定升压输出150W的AC／DC变换器。
文中对该变换器所用的有源功率因数校正（APFC）的原理作了详细分析。
【总页数】1页(P21-21)
【关键词】AC/DC变换器;高功率因数;设计;有源功率因数校正;输入范围;控制芯片;升压
【作者】宗凡;景占荣;高田
【作者单位】西北工业大学488#信箱,陕西西安710072
【正文语种】中文
【中图分类】TN624;TM923.61
【相关文献】
1.中小容量低谐波高功率因数AC／DC（开关型）电源变换器的设计 [J], 黄晓林;余世春
2.低谐波高功率因数的AC－DC变换器设计 [J], 杨泽明;郑浪
3.基于TDA16888的高功率因数AC/DC变换器设计 [J], 宗凡;景占荣;高田
4.基于MC33262的高功率因数AC/DC变换器研制 [J], 毛明平;吴志红;陶生桂
5.高功率因数AC／DC变换器的设计 [J], 张钟嵊;祝大卫
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带PFC功能的150W双管正激恒流源设计
带PFC功能的150W双管正激恒流源设计一、总体性能指标：输入交流电压范围：Vac=90Vac~260Vac ，f工频=40~60Hz；PFC输出直流电压：Vin=385~400Vdc；双管正激输出电压范围：V out=32Vdc~36Vdc；额定输出电流：Iout=4.3A；额定输出功率：Pout=150W ；（4.3A，36V LED负载）整体效率：η=90% ；二、电路总框架图图1 带PFC的双管正激式LED驱动电源电路总框图三、PFC电路设计图2：UC3854BN PFC 电路原理图 3.1 PFC 性能指标：交流输入电压范围：Vac=90Vac~260Vac ， f 工频=40~60Hz ； PFC 输出直流电压：V0=385~400Vdc ； 额定输出功率：P0=240W ； 开关频率：fs=100kHz ； 效率：η=95% ； 功率因数：PF >0.95； 3.2 PFC 升压电感的选取电感在电路中有滤波、传递和储存能量的作用，其值与纹波电流和开关频率有关，如公式（1.2.1）所示。
IN S IN L s LU DT U DL I f I ==∆∆ （1.2.1） 式中D 为占空比，fs 为开关频率，Ts 为开关周期，Uin 为输入电流，△IL 为纹波电流。
①计算输入电流的最大峰值：(min)3.93pk IN I A === （1.2.2） ②计算电感电流允许的最大纹波电流△IL ，通常取线路电流最大峰值的20%，如公式（1.2.3）所示。
0.20.2 3.930.786L pk I I A ∆==⨯=（1.2.3）③计算电感电流出现最大峰值时的占空比， 如公式（1.2.4）所示。
(min)400900.68400o IN oU D U === （1.2.4）④综合以上公式可计算电感值，如公式（1.2.5）所示。
min)3900.681.1100100.786IN s LD L mH f I ⨯===∆⨯⨯（ （1.2.5）本设计实际取1mH 。
带PFC功能的150W双管正激恒流源设计
带PFC功能的150W双管正激恒流源设计设计一个带PFC功能的150W双管正激恒流源涉及到以下几个关键问题：正激拓扑选择、功率因数校正技术、控制策略、保护功能等。
本文将详细介绍如何设计一个满足要求的带PFC功能的150W双管正激恒流源。
一、正激拓扑选择在设计150W双管正激恒流源时，可以选择LLC谐振变换器作为正激的拓扑结构。
LLC谐振变换器具有高效率、高密度、低EMI等优势，适合用于高功率应用，同时也能够实现PFC功能。
二、功率因数校正技术在正激拓扑中实现功率因数校正（Power Factor Correction, PFC）功能是非常关键的。
采用谐振变换器结构，主要通过控制输入电流时间谐振点，实现对输入电流的控制，从而提高功率因数。
三、控制策略控制策略是设计中的关键一环。
针对150W双管正激恒流源，可以引入一种基于周期延时的控制策略。
该控制策略主要包括参考电流的计算、比较器的设计以及PWM信号的生成等。
通过这种控制策略，可以有效地控制150W双管正激恒流源的输出，提高系统的稳定性和可靠性。
四、保护功能五、效率分析在设计完成之后，需要对系统的效率进行分析。
通过合理的设计和优化参数，将系统的效率提高到较高水平，实现能源的有效利用。
在整个设计过程中，需要注意一些关键参数的选择，例如输入电压范围、PWM控制频率、输出电压和电流的控制范围等。
同时，还需要注意系统输出的稳定性和可靠性。
通过以上的设计步骤和注意事项，可以实现一个满足要求的带PFC功能的150W双管正激恒流源。
设计出来的150W双管正激恒流源将具有高效率、稳定性和可靠性等特点，能够满足各种应用领域的需求。
150W PT功率变换器的电荷泵式PFC电路设计
Design of Charge Pump Power Factor Correction Circuit for 150W PT Power Converter 作者： 刘元超 张卫平 张晓强 张瑞
作者机构： 北方工业大学信息工程学院,北京100144
出版物刊名： 北方工业大学学报
页码： 27-31页
年卷期： 2014年 第1期
主题词： 压电变压器 电荷泵 功率因数 谐振槽路
摘要：根据压电变压器（简称PT）的电路拓扑和特点,提出了一种适用于PT功率变换器的电荷泵式功率因数校正（简称CPPFC）电路.分析了输入电流连续状态下CPPFC电路的工作原理,以及网侧功率因数状态.给出了设计方法,为计算参数提供依据.做了Pspice仿真,仿真结果证明：可以有效地提高功率因数.制作了带有CPPFC电路的变换器.实验结果表明：功率因数为0.9,线输入电流的谐波分量满足IEC 61000-3-2标准要求,母线电压为300V.。
有源功率因数校正控制电路的设计
直流 电压 。 整流器 加 电容 滤波 电路 是一 种非 线性 组 件和储 能 组件 的结 合 ， 因此 ， 虽 然输 入交 流 电压是 正
弦的， 而输入交流 电流是一个时间很短 、 峰值很高的
周 期性 尖 峰 电流 ， 波形 严重 畸 变 。 如 果去 掉输 入滤 波 电容 ， 则 输 人 电流变 为 近似 的正 弦波 ， 提 高 了输 入 侧 的功率 因数 并减 少 了输 入 电流 的谐波 ，但 是整 流 电
ｏ ｎ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｃ ｅ ｄ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｃ ａ ｌ Ｔ ｙ ｏ ｕ ｔ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ － ｌ ｏ ｗ ｓ ｔ ａ ｒ ｔ － ｕ ｐ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ， ｌ ｏ ｗ ｑ ｕ ｉ ｅ ｓ ｃ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ． Ｉ Ｃ ｃ ｏ ｕ ｌ ｄ ｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｃ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｈ ａ ｓ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｉ ｅ ｒ ， ｔ ｈ ｅ ｏ ｕ ｔ ｐ ｕ ｔ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ￣ ｏ Ｈ ｅ ｄ ｂ ｙ ｍｅ ｎｓ ａ ｏ ｆ ａ
关键词 ： 有源功率因数控制； 临界导电模式； 过压保护
中图分 类号 ： Ｔ Ｎ ４ ０ ２ 文献标 示 码 ： Ａ
Ｔｈ ｅ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ － ｍｏ ｄ ｅ Ｐ ＦＣ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ Ｉ Ｃ
ＮＩ Ｅ Ｊ ｉ － ｐ ｉ ｎ ｇ
平 滑的直 流输 出 ，必须 在整 流 电路和 滤波 电容 之 间
有源功率因数校正电路设计
有源功率因数校正电路设计
有源功率因数校正电路是一种电路设计方案，用于调整电路功率因数，提高功率因数的数值。
传统的电路设备通常具有低功率因数，这会导致能
源浪费和电网负载过大。
有源功率因数校正电路的设计目的是使电路的功
率因数尽可能接近1，提高能源利用率和电力系统的稳定性。
直流母线电压检测模块用于检测直流母线的电压，并将其转化为电压
信号输出。
交流输入电压检测模块用于检测交流输入电压，并将其转化为
电压信号输出。
这两个模块的信号将作为输入信号输入到控制逻辑与驱动
模块。
这些输入信号将被控制逻辑模块分析处理，用于控制整流器和直流
-交流逆变器模块。
整流器模块的作用是将交流电转化为平滑的直流电，在此过程中，由
于非线性元件的存在，电流波形可能会出现畸变。
因此，需要使用滤波电
路对电流进行滤波，消除谐波，并将输出电流的波形调整为与输入电压同
频率的正弦波。
直流-交流逆变器模块的作用是将直流电转化为交流电，并将其输出。
为了使逆变器的工作更加稳定，需要使用滤波电路对输出电流进行滤波，
消除谐波，并将波形调整为与输入电压同频率的正弦波。
功率放大器输出滤波模块的作用是对功率放大器输出的电流波形进行
滤波，使其更加接近理想的正弦波，并消除谐波。
总的来说，设计有源功率因数校正电路需要综合运用电路和控制理论
的知识。
通过合理设计各个模块之间的关系和参数，可以实现对电路功率
因数的校正和调整，提高电路的能源利用率和稳定性。
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【 ｅ ｏ ｓ ｈｒ ｏｉ ｐｗｒａｔ ； ｉ ａｃｎｕｔｎｍ ｄ ；ｉ ｏａｅ Ｋ ｙ ｒ 】 ａ ｎ ；ｏ ｅ ｆ ｏ ｃ ｔｌ ｏｄｃｏ ｏｅｗｄ ｖｌｇ ｗ ｄ ｍ ｃ ｃ ｒ ｒｉ ｃ ｉ ｅ ｔ
如 图 １设 计 功 率 电感 的辅 助 绕 组 为 过 零 检 测 ， 辅助绕组。在 ＭＯ Ｆ Ｔ开通时 ， ＳＥ 电流流 过功率 电
感， 辅助绕组上的电压为负值 ， 其与输入的交流电压 成比例 ， 当内部斜波信号大于跨导误差放大器输 出 信号 时 ， ＭＯＳ Ｅ Ｆ Ｔ关 断 ， 助 绕 组 上 的 电压 变 为 正 辅 值， 流过 功率 电感 电流 变小 ， 功率 电感 两端 电压 及零 电流检测电路输出电压都相应降低 ， 当零电流检测
Ｄｅ ｉｎ ｏ ０ ｔｖ ｗｅ ｃ ｏ ｒ ｅ ｔｏ ｓｇ ｎ １ Ｗ Ａｃ ｉ ｅＰｏ ｒＦａ ｔ ｒ Ｃｏ ｒ ｃ ｉｎ ５
ＣＵＩ ｉ－ ｎ， Ｉｔｔ ＺＨＵ ａ －ａ ６ ｍｉ Ｌ ｅ ， Ｘｉ ｎ ｔｏ Ｊｔ
【 ｂｔ ｃ Ｉ ｄｒｏ ｅｕｅ ｒ ｕｔ ｉ ｕ ｈｒ ｏｉ ａｄｉｐ ｖ ｏ ｅ ｆ ｔ ， ｈ ｒｃ ｒ ｅｔａａ ｉ ｏ ｅ Ａ ｓ ａｔ ｎ ｒｅ ｔ ｒ ｃ ｐ ｄｃ ’ｎ ｔ ａ ｎ ｒ ｅ ｗ ｒａ ｏ ｔｓ ｔｌｐｅ ｎｓ ｔｅ ｗ ｒ ｒ 】 ｏ ｄ ｏ ｓ ｐ ｍ ｃ ｎ ｍ ｏ ｐ ｃ ｒ ｉａ ｉｅ ｓ ｃｖ ｐ
２１ ０ ０年 ４月
廊 坊师范学院学报（ 自然 科 学 版 ） Ｊｕｎ ｏ ａｇａ ｇＴ ａｈｒ Ｃ ￣ ｇ（ ａｕｎ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ） ｏ ｒ￣ ｆＬ ｎｆｎ ｅｃ ｅ ｏ ｅｅＮ ｔｒａ Ｓｉ ｃ ｄｔ ｎ ｓ ｌ ｅ ｉ
Ａｐ ２ ０ ｒ． ０１
第 １ 卷第 ２ ０ 期
校正 电路 ， 出了电路参数设计 ， 给 搭建 了样机 ， 实现 了 １０ ６ Ｖ～２ ４ ６ Ｖ宽 电压 输入 ， 功率 因数 Ｐ ≥０ ９ ５ 总谐波 畸变 Ｆ ．８ ， 因数 Ｔ Ｄ＜１ ％， Ｈ ０ 效率≥９ ． ％， ３ ５ 电路可靠工作 。
【 关键词 】 谐波 ； 功率 因数 ； 临界导通模 式； 电压 宽
ｆｃ ｏ ｏ ｒｃ ｉｎ ｃｒｕ ｔｕ ｉ ｇ Ｆ ａ ｔ ｒｃ ｒ ｅ ｔ ｉｃ ｉ ｓｎ ＡＮ ５ ９，ｗｈｃ ｐ ｒ ｔ ｓｉ ｈ ｒ ｉａ ｏ ｄ ｃｉ ｎ ｍｏ ｅ ｏ ７ ２ ｉｈ ｏ ｅ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｃ ｔ ｌｃ ｎ ｕ ｔ ｄ ，Ｔｈｓ ｐ ｐ ｒ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔ ｅ ｃｒｕ ｔ ｉ ｃ ｏ ｉ ａ ｅ ｒｓｎｓ ｈ ｉ ｉ ｃ ａ ｄ ｅ ｔ ｂｉｈ ｓａ ｓ ｍｐ ｅ ｔ ｅ ｏ ｐ ｔ ｐ ｗｅ ｆ ｔ ｅ ｃｒ ｕ ｔｉ １ ０ ， １ ０ ～ ２ ４ ｄ ｏ ｔ ｇ ａ ｇ ｎ ｕ ｓ ａ ｈｅ ｅ ， ｎ ｓａ ｌ ｅ ａ ｌ ， ｈ ｕ ｕ ｏ ｒ ｏ ｈ ｉ ｉ ｓ ５ Ｗ ｓ ｃ ６ Ｖ ６ Ｖ ｗｉ ｅ ｖ ｌ ｅ ｒ ｎ ｅ ｉ ｐ ｔｉ ｃ ｉｖ ｄ ａ ｐ ｗｅ ｃ ｏ ｎ ｒ ａ ｅ ｏ ０． ８ ｏ ｒｆ ｔ ｒｉ ｉ ｃ ｅ ｓ ｄ ｔ ９ ５， ｔ ｔ ａ ｍｏ ｉ ｄｓｏ ｔ ｎ ｉ ｒｄ ｃ ｄ ｔ ０ ，ｅ ｃｅ ｃ ｓ ｉ ｈ ｇ ｅ ｈ ｎ ９ ５ ． ａ ｓ ｏ ａ ｈ ｒ ｎｃ ｉｔ ｒｉ ｓ ｅ ｕ ｅ ｏ １ ％ ｌ ｏ ｉ ｆ ｉｎ ｙ ｉ ｓ ｉ ｈ ｒ ｔ ａ ３． ％
通 时 间控 制 方法 （ ａｉ ｌ ｏ —ｍｅｃｎｒｌ ｅｈｄ ， ｖｒ ｂｅ ｎｔ ｏｔ ｔｏ ） ａ ｉ ｏｍ
工作效率高 ， 总体谐波失真性能好 ， 工作原理图如图
１ 所示 。
遍， 价格低廉 、 可靠性高 ， 但是它对电网的谐波 电流
污 染却 十分严 重 ， 主要存 在 问题有 ： 动时 产生很 大 启 的冲击 电流 ， 约为 正常工 作 电流 的十几 倍至 数 十倍 ； 正 常工作 时 ， 由于整流二 极管 导通 角很 小 ， 形成一 个 幅度很 高 的窄 脉 冲 ， 电流波 峰 因数 高 、 电流 总谐波 畸 变率 通 常超 过 １０ ， 时 引起 电 网 电 压 波形 的 畸 ０％ 同
［ 中图分类号］Ｔ ２ Ｍ９ ［ 文献标 识码］Ａ ［ 文章编号 ］１７ ６４—３ ２ （０ ０ ０ ２ ９２ １ ）２—０ ６ ０ ３—０ ３
１ 引 言
二 极管 和 电容组成 的整 流滤 波 电路应 用 十分普
有 源功 率 因数校 正控 制 芯 片 Ｆ ７ ２ ， ＡＮ ５ ９ 采用 可 变导
电路 输入 端 Ｚ Ｄ电压降低 到 １４ Ｃ ．Ｖ时 ， ＭＯＳ Ｅ Ｆ Ｔ重
变； 功率因数低 ， 一般约为 ０５ ０６ ． — ．。
脉 冲状 的输入 电流 含 有 大量 谐 波 成 分 ， 中只 其 有基 波 电流才 能做 功 ， 量 谐 波 电 流倒 流 人 电 网会 大 对 电网造成 “ 染 ” 由此 可见 ， 污 ， 电路 产生 的输 入 电流 高次 谐波成 分 不容 忽视 ， 此 功率 因数 校 正 技术 的 因
Ｖ Ｏ ． ０ Ｎｏ． １１ ２
１ ０ 有 源 功 率 因 数 校 正 器 设 计 ５Ｗ
崔佳 民 ， 李
【 摘
蕾， 朱先桃
（ 浙江水利水 电专科学校 ， 浙江 杭州 ３ ０ １ ） １０ ８
要】 为 降低产 品输入谐 波含 量， 提高功率 因数 ， 计 了基于 Ｆ Ｎ ５９的 １０ 临界 导通模 式有源功率 因数 设 Ａ ７２ ５Ｗ