APFC電路原理介紹及在通信電源系統(tǒng)中的應(yīng)用
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功率二極管電壓定額為
本例中實選器件為BYV29（9A/500V）
3.6電流取樣電阻R 的設(shè)計
APFC電路的輸出功率是由流過電流取樣電阻上的峰值電流決定的。
電流取樣電阻選擇應(yīng)保證在低電網(wǎng)電壓輸入且最大負(fù)載條件下，其壓降小（通常小于1V）、耗散功率小的要求，從而減少電網(wǎng)電壓損失且提高電源效率。
電流取樣電阻的取值由下式?jīng)Q定
在本例控制電路中
于是得到
3.7 雙閉環(huán)控制電路頻率補(bǔ)償
雙閉環(huán)控制目的是使輸入電流跟隨輸入電壓的變化，并使輸出紋波小、輸出電壓穩(wěn)定。
1）電流環(huán)的補(bǔ)償
電流環(huán)設(shè)計的目標(biāo)是保證輸入電流以最小的相位與波形失真跟蹤輸入電壓，為此帶寬必須足夠大，同時為了電路穩(wěn)定，必須對電流環(huán)路進(jìn)行補(bǔ)償。極點通常加到放大器接近開關(guān)頻率的響應(yīng)點，以減少噪聲敏感度。本電路交越頻率選在10kHz。
2）電壓環(huán)的補(bǔ)償
電壓環(huán)的帶寬由輸入失真的總量決定，輸入失真由輸出紋波電壓造成。對電壓環(huán)的要求，實際上是為了保持輸入電流失真最小，同時電壓環(huán)必須適應(yīng)輸入電壓以及負(fù)載電流的變化。通常該級帶寬大約為10Hz左右。環(huán)路響應(yīng)太快，將干擾電流環(huán)的調(diào)整，引起輸入電流的畸變；響應(yīng)過慢，在輸入電網(wǎng)以及負(fù)載變化時將會導(dǎo)致過高的瞬態(tài)輸出電壓。
3.8 實驗結(jié)果
根據(jù)上述理論，成功設(shè)計了一種通信用高頻開關(guān)整流模塊，功率因數(shù)校正的實驗結(jié)果如圖2、3所示。圖2中波形2表明輸入電流已校正為正弦波，輸入功率波形A為100Hz正弦波，驗證了上述的理論分析；圖3中“Limit[mA]”為標(biāo)準(zhǔn)限定值， “Measurement[mA]”為樣機(jī)實測值，測試數(shù)據(jù)表明輸入電流諧波得到了有效抑制。
圖2
圖3
四、結(jié)語
本文討論了APFC電路在通信用電源系統(tǒng)中的應(yīng)用，著重分析了工作原理及設(shè)計過程。實驗結(jié)果表明實現(xiàn)了高功率因數(shù)的校正，測試指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計要求。
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