一種輸入電流間接控制的有源功率因數(shù)校正電路分析

由式（2）和式（3）可導(dǎo)出

Don=1－(Rin/Uo)iL （4）

設(shè)定Rin/Uo=k（k為一常數(shù)），則有

Don=1－kiL （5）

由上述推導(dǎo)可以看出，按式（5）控制開關(guān)管的導(dǎo)通占空比Don，在理論上完全可以使電路輸入功率因數(shù)為1。

4 仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果

依照圖2原理圖，設(shè)定下述實(shí)驗(yàn)參數(shù)：

Ui=311sin(100πt)V（即市電輸入），L=1mH，Co=940μF（兩個470μF并聯(lián)），Cin=0.1μF，R=200Ω，開關(guān)頻率fs=40kHz，開關(guān)管S選用IRFP460，二極管D選用DSEI30—10A，控制芯片選用TL494，電感電流采用霍爾檢測（電流轉(zhuǎn)換為電壓的比例為1∶03），慣性環(huán)節(jié)構(gòu)成的低通濾波器帶寬設(shè)定為1kHz。

在MatlabSimulink環(huán)境下，對上述實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真，仿真結(jié)果如圖3所示。

圖3 輸 入 電 壓 和 輸 入 電 流 仿 真 結(jié) 果

上述仿真的輸入電流總諧波畸變率THD=13.41％，輸入功率因數(shù)PF=0.994。

電路實(shí)測輸入電壓和輸入電流波形如圖4所示。

圖 4 實(shí) 驗(yàn) 實(shí) 測 輸 入 電 壓 和 輸 入 電 流 波 形（ 電 壓 100 V/格 ， 電 流 5 A/格 ）

輸入電壓總諧波畸變率 THD=10.87％，輸入電流總諧波畸變率THD=14.13％，電路輸入功率因數(shù)PF=0.992。

值得指出的是，由TL494及其外圍電路構(gòu)成的控制電路的成本較常用的由UC3854及其外圍電路構(gòu)成的控制電路的成本要低得多。

5 結(jié)語

仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明，該輸入電流間接控制的有源功率因數(shù)校正方法可以使電路的輸入功率因數(shù)達(dá)到0.99以上，并且控制原理簡單實(shí)用，控制電路成本很低。