兩種高功率因數(shù)開關(guān)電源設(shè)計(jì)方案的比較

4.2 單相APFC電路仿真與分析

單相APFC電路采用Matlab7.6進(jìn)行建模與仿真。圖10為APFC電路輸入電壓和電流波形，可見網(wǎng)側(cè)輸入電流由窄脈沖波形變成正弦電流波形，且與輸入電壓同相位。圖11為APFC電路輸出電壓波形，可見經(jīng)過60ms的軟啟動過程之后，輸出電壓穩(wěn)定在400V左右，滿足設(shè)計(jì)要求。圖12為APFC電路輸入電流諧波分析結(jié)果，可見除基波外，其余諧波含量均很小。

由圖12可知，輸入電流DHD為0.256 5.功率因數(shù)計(jì)算公式為PF=γcosφ，其中r 為基波因子。

由于輸入電流與電壓基本同相位，即相位差φ 為0,則：

5 結(jié)語

采用功率因數(shù)校正技術(shù)和PWM 整流技術(shù)設(shè)計(jì)了兩種高功率因數(shù)的開關(guān)電源，采用Matlab7.6建立仿真模型。由仿真結(jié)果可知，采用DSP 芯片TMS320LF2407設(shè)計(jì)的前級單相全橋電壓型PWM整流電路功率因數(shù)大于0.985,并在電路穩(wěn)定后達(dá)到1,大于APFC電路的功率因數(shù)0.969;且電壓型PWM 整流電路電流總諧波畸變率為0.77%,遠(yuǎn)小于APFC電路的總電流諧波畸變率25.65%.兩者相比，單相全橋電壓型PWM 整流器能更好地實(shí)現(xiàn)輸入側(cè)電流的正弦化和與輸入側(cè)電壓的同相位，能更徹底地解決傳統(tǒng)開關(guān)電源電流諧波大、功率因數(shù)低的問題，更好地實(shí)現(xiàn)綠色電能轉(zhuǎn)換的目標(biāo)。但是電壓型PWM 整流器成本較高，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)具體需求選擇適合的類型。