基于matlab的高功率因素校正技术的仿真

2013年10月13日 12:56
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基于Matlab的高功率因数校正技术的仿真


1.引言

由近年来,随着电子技术的发展,各种办公自动化设备,家用电器,计算机被大量使用。这些设备的内部都需要一个将市电转化为直流的电源部分。在这个转换过程中,由于一些非线形元件的存在,导致输入电流电压虽然是正弦的,但输入的交流电流却严重畸变,包含大量谐波。而谐波的存在,不但降低了输入电路的功率因数,而且对公共电力系统产生污染,造成严重的电路故障。正因为如此许多国家制定了相应的技术标准,用以限制谐波电流的含量。例如IEC 555-2IEC 61000-3-2EN 60555-2GB/T 4549-1993等标准,规定了允许用电电气设备产生的最大谐波电流。由此可见,由此可见消除谐波电流和提高功率因数有非常重要的意义。在整流输出电路后采用有源功率因数校正技术能够有效地解决上述问题,实现各种电源装置网侧电流正弦化,使功率因数接近1,并且极大地减少谐波电流,消除无功损耗。然而在有源功率因数校正中控制方式又分为模拟和数字控制方式,控制方式的选取对减少电流谐波和提高功率因数有重大影响。因此本文重点介绍模拟控制器和数字控制器在Boost单相功率因数校正变换电路中的应用,并论证了数字控制方式将逐步取代模拟控制方式,在不远的将来成为PFC中的主流控制方式。

2.有源PFC的工作模式和控制方式

根据电感电流是否连续,PFC电路的工作模式可分为不连续导电模式(DCM)和连续导电模式(CCM)。DCM模式的PFC电路一般用于电压控制型而且功率小于200WCCM模式的控制方法比较复杂,一般用于电流控制型并且功率大于200W以上的PFC电路。有源PFC电路的电流控制型控制方式分为峰值电流控制,滞环电流控制和平均电流控制,本论文中选用的控制方法是平均电流控制法。

3.功率因数校正的必要性

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