基于BCM的有源功率因數(shù)校正電路的實現(xiàn)

4．1 電路工作原理
該電路采用雙環(huán)反饋控制方案，內(nèi)環(huán)反饋的作用是將全波整流輸出的半波電壓通過R2和R4組成的電阻分壓器取樣輸入到MC33262的3引腳，以保證通過電感升壓器原邊的電流跟蹤輸入電壓按正弦規(guī)律變化的軌跡。外環(huán)用作APFC變換器輸出直流電壓的反饋控制。直流輸出電壓通過R5和R7組成的電阻分壓器取樣輸入到MC33262的1引腳，MC33262輸出PWM驅(qū)動信號調(diào)節(jié)功率管VQ1的占空比，以使輸出電壓穩(wěn)定電壓。當(dāng)AC輸入電壓從0 V按正弦規(guī)律變化至峰值時。乘法器的輸出控制電流傳感比較器的門限，迫使通過功率管VQ1的峰值電流跟蹤AC輸入電壓的變化軌跡。
4．2 電路的設(shè)計
根據(jù)圖2所示電路原理，電路技術(shù)指標(biāo)如下：最大輸出功率Pn為150 W，輸入電壓范圍：90～270 V，輸出電壓Uo為400 V，輸入電網(wǎng)頻率fac為50 Hz，變換器的效率η為90％，小開關(guān)頻率fmin為25 kHz，輸出電壓最大紋波峰-峰值UOP-P為8 V，輸出過壓保護(hù)點Uovp為440 V。
4．2．1 開關(guān)頻率的設(shè)計
半個工頻周期內(nèi)開關(guān)頻率的表達(dá)式為：

開關(guān)頻率f(t)在給定輸入電壓的工頻周期內(nèi)隨時間變化，功率越小，開關(guān)頻率越大，理論上在輕載情況下，開關(guān)頻率可以達(dá)到幾兆赫茲，但頻率越高，開關(guān)損耗就越大，因此有些臨界導(dǎo)電模式的控制器件有最大開關(guān)頻率的限制問題。MC33262的最大頻率約400 kHz。
4．2．2 電感的設(shè)計
電感的設(shè)計必須保證電路在整個的工作區(qū)間內(nèi)都工作在BCM。因此，可推導(dǎo)出主電感表達(dá)式為：

理論上如果給出最小的開關(guān)頻率，則主電感的最大值在輸出功率最小，輸入電壓最大時產(chǎn)生。給定的PFC電路最小開關(guān)頻率偏小可減少開關(guān)損耗，偏大可減小電感的體積，大多設(shè)計是將25 kHz作為首選頻率。這里的電壓設(shè)計指標(biāo)范圍為90～270 V，在輸入電壓Uin為270 V時產(chǎn)生fmin代入式(2)可得：L=398μH。該設(shè)計L取420μH。