基于MSP430的高功率因數(shù)電源設(shè)計(jì)方案

3）升壓電感的選取。

　　升壓電感的最小值根據(jù)最壞的情況（占空比D 為0.5）計(jì)算得出：

　　系統(tǒng)主回路如圖2 所示。

圖2 主回路

　　2.3 功率因數(shù)測(cè)量電路設(shè)計(jì)

　　采用相位差測(cè)量法。利用電壓電流互感器分別對(duì)電壓、電流信號(hào)進(jìn)行提取， 然后用精密儀表放大器INA118 對(duì)電壓電流進(jìn)行放大至飽和，經(jīng)TLC372 整形后，測(cè)出相位差，相位差Φ 的計(jì)算原理是利用輸入2 路信號(hào)過(guò)零點(diǎn)的時(shí)間差，以及信號(hào)的頻率來(lái)計(jì)算2 路信號(hào)的相位差，首先測(cè)量單路輸入信號(hào)頻率，方法是記錄1 路方波信號(hào)2 次連續(xù)上升沿觸發(fā)的定時(shí)器計(jì)數(shù)值N1和N2,計(jì)算出2 次上升沿計(jì)數(shù)器差值ΔN1=N1-N2, 以定時(shí)器工作頻率fclk為參考， 求出輸入信號(hào)的頻率為Fin= fclk ΔN1 .運(yùn)用TI 低功耗單片機(jī)MSP430F449 的捕獲功能，捕獲2 路信號(hào)的過(guò)零點(diǎn)，記錄定時(shí)器這一時(shí)刻的計(jì)算值，計(jì)算出它們之間的時(shí)間差。TI 公司的所有的FLASH 型單片機(jī)都含有Timer_B,它是程序的核心，Timer_B 由1 個(gè)16 位定時(shí)器和多路比較/ 捕獲通道組成，2 路信號(hào)的相位差，Δ=360°×Δt Ti其中，ΔN2為2 路信號(hào)的上升沿分別觸發(fā)計(jì)數(shù)器的差值；Ti為輸入信號(hào)的周期。由相位差的計(jì)算可簡(jiǎn)化為：ΔΦ=360°×Δt ΔN1 =360°×ΔN2 ΔN1×fclk , 為防止計(jì)數(shù)器溢出，參考時(shí)鐘設(shè)置為1 MHz,測(cè)相時(shí)最大計(jì)數(shù)值為1000 000/50=20 0002∧16-1=65 535;且每次測(cè)相前都對(duì)計(jì)數(shù)器B 清零。最后經(jīng)余弦運(yùn)算即可測(cè)得功率因數(shù)。負(fù)載端輸出電壓、電流經(jīng)采樣可算出系統(tǒng)視在功率。根據(jù)公式P=S×cosθ，Q=分別計(jì)算出電源的有功功率、無(wú)功功率。該方法操作簡(jiǎn)單、可達(dá)到很高的精度。電路如圖3 所示。

圖3 功率因數(shù)測(cè)量