基于IR1150的功率因數(shù)校正電路的研究

摘要：闡述了功率因數(shù)校正原理，設(shè)計了以IR1150 為核心的系統(tǒng)主電路及控制電路，并對主電路的參數(shù)進行了詳細(xì)分析和計算。實驗證明，系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計準(zhǔn)確有效，系統(tǒng)的輸入功率因數(shù)(PF)達到0。99 以上，總諧波畸變(THD)在10 %以下。系統(tǒng)性能良好，輸出電壓在較寬的輸入電壓范圍內(nèi)均能保持穩(wěn)定。

　　0 引 言

　　電子設(shè)備的整流部分通常采用二極管橋式整流和電解電容進行輸入濾波。這種整流電路功率因數(shù)低，而且其無功分量基本上為高次諧波。諧波的存在，對公共電力系統(tǒng)產(chǎn)生污染，易造成電路故障。目前各國都實施了一些輸入電流諧波限制標(biāo)準(zhǔn)，要求開關(guān)電源必須加裝PFC 級來滿足功率因數(shù)以及諧波含量的要求。

　　本文基于單周期控制芯片IR1150 ，設(shè)計了一種功率因數(shù)變換器，實現(xiàn)了電源裝置網(wǎng)側(cè)電流正弦化，功率因數(shù)接近1 ，極大地減少了電流諧波，消除了對公共電力系統(tǒng)的污染，為電源PFC 級提供了簡便、靈活、高密度的解決方案。

　　1 功率因數(shù)校正原理

　　功率因數(shù)PF 是指交流輸入有功功率P 與輸入視在功率S 的比值，即:

　　式中，I1表示交流輸入基波電流有效值;Irms表示輸入電流的有效值;定義γ=I1/Irms為交流輸入電流的失真系數(shù);cosφ 表示交流輸入的基波電壓和基波電流的相移因數(shù)。所以功率因數(shù)PF 可以定義為交流輸入電流的失真系數(shù)γ與相移因數(shù)cosφ 的乘積。同時，總諧波失真:

　　有:

　　即: