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          有源功率因數(shù)校正電路工作原理分析

          作者: 時(shí)間:2012-11-05 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          中心議題:

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/196250.htm

          升壓型PFC電路原理及優(yōu)缺點(diǎn)

          降壓型PFC電路原理及優(yōu)缺點(diǎn)

          升降壓型PFC電路原理及優(yōu)缺點(diǎn)

          正激型PFC電路原理及優(yōu)缺點(diǎn)

          反激型PFC原理及優(yōu)缺點(diǎn)

          常用分為連續(xù)電流模式控制型與非連續(xù)電流模式控制型兩類。其中,連續(xù)電流模式控制型主要有升壓型(Boost)、降壓型(Buck)、升降壓型(Buck-Boost)之分;非連續(xù)電流模式控制型有正激型(Forward)、反激型(Fly back)之分,下面對(duì)這幾種電路的分別加以介紹。

          1.升壓型PFC電路

          升壓型PFC主電路如圖1所示,其工作過程如下:當(dāng)開關(guān)管Q導(dǎo)通時(shí),電流IL流過電感線圈L,在電感線圈未飽和前,電流線性增加,電能以磁能的形式儲(chǔ)存在電感線圈中,此時(shí),電容C放電為負(fù)載提供能量;當(dāng)Q截止時(shí),L兩端產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)VL,以保持電流方向不變。這樣,VL與電源VIN串聯(lián)向電容和負(fù)載供電。

          圖1 升壓型PFC主電路這種電路的優(yōu)點(diǎn)是:

          (1)輸入電流完全連續(xù),并且在整個(gè)輸人電壓的正弦周期內(nèi)都可以調(diào)制,因此可獲得很高的功率因數(shù);

          (2)電感電流即為輸入電流,容易調(diào)節(jié);

          (3)開關(guān)管柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)地與輸出共地,驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單;

          (4)輸入電流連續(xù),開關(guān)管的電流峰值較小,對(duì)輸入電壓變化適應(yīng)性強(qiáng),適用于電網(wǎng)電壓變化特別大的場(chǎng)合。

          主要缺點(diǎn)是輸出電壓比較高,且不能利用開關(guān)管實(shí)現(xiàn)輸出短路保護(hù)。

          2.降壓型PFC電路

          降壓型PFC電路如圖2所示,其工作過程如下:當(dāng)開關(guān)管Q導(dǎo)通時(shí),電流IL流過電感線圈,在電感線圈未飽和前,電流IL線性增加;當(dāng)開關(guān)管Q關(guān)斷時(shí),L兩端產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),向電容和負(fù)載供電。由于變換器輸出電壓小于電源電壓,故稱為降壓變換器。

          圖2 降壓型PFC主電路這種電路的主要優(yōu)點(diǎn)是:開關(guān)管所受的最大電壓為輸人電壓的最大值,因此開關(guān)管的電壓應(yīng)力較小;當(dāng)后級(jí)短路時(shí),可以利用開關(guān)管實(shí)現(xiàn)輸出短路保護(hù)。

          該電路的主要缺點(diǎn)是:由于只有在輸人電壓高于輸出電壓時(shí),該電路才能工作,所以在每個(gè)正弦周期中,該電路有一段因輸人電壓低而不能正常工作,輸出電壓較低,在相同功率等級(jí)時(shí),后級(jí)DC/DC變換器電流應(yīng)力較大;開關(guān)管門極驅(qū)動(dòng)信號(hào)地與輸出地不同,驅(qū)動(dòng)較復(fù)雜,加之輸人電流斷續(xù),功率因數(shù)不可能提高很多,因此很少被采用。



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