《有源功率因数校正电路》课件.ppt

******************4.升压型PFC电路分析工作原理设计考虑参数设计4.1工作原理分析工作模式升压型PFC电路主要有两种工作模式：连续导通模式（CCM）和断续导通模式（DCM）。CCM模式具有较低的开关损耗和较高的效率，是应用最广泛的工作模式。控制策略升压型PFC电路通常采用平均电流控制策略，通过调节功率开关管的占空比，使电感电流的平均值跟踪输入电压的波形，从而实现输入电流的波形校正。4.2设计考虑因素1输入端滤波电路滤除输入电压中的高频谐波，保证电路的稳定运行。2功率开关管选型根据电压、电流和开关频率选择合适的功率开关管。3反激二极管选型根据电压、电流和反向恢复时间选择合适的反激二极管。4输出滤波电路滤除输出电压中的纹波，保证输出电压的稳定。4.2.1输入端滤波电路作用抑制电磁干扰，滤除高频谐波。组成差模电感、共模电感、X电容、Y电容。设计根据谐波频率和衰减要求选择合适的元件参数。4.2.2功率开关管选型电压耐压值应高于电路中的最大电压。电流额定电流应高于电路中的最大电流。频率开关速度应满足电路的开关频率要求。4.2.3反激二极管选型1电压耐压值应高于电路中的最大电压。2电流额定电流应高于电路中的最大电流。3反向恢复时间尽可能短，以减少开关损耗。4.2.4输出滤波电路作用滤除输出电压中的纹波，保证输出电压的稳定。组成电感和电容。设计根据纹波要求和负载特性选择合适的元件参数。4.3关键参数设计开关频率1占空比2电容值3关键参数的设计直接影响PFC电路的性能。开关频率的选择需要在效率和体积之间进行权衡。占空比的计算需要根据输入电压、输出电压和负载特性进行。输入和输出滤波电容的选择需要根据纹波要求和电网谐波标准进行。4.3.1开关频率1影响2权衡3选择开关频率的选择需要在效率和体积之间进行权衡。较高的开关频率可以减小电感和电容的体积，但会增加开关损耗，降低效率。较低的开关频率可以提高效率，但会增加电感和电容的体积。通常选择几十kHz到几百kHz的开关频率。4.3.2功率开关管占空比定义在一个开关周期内，开关管导通的时间与周期的比值计算公式D=1-Vin/Vout影响直接影响输出电压和输入电流的波形功率开关管的占空比直接影响输出电压和输入电流的波形。通过调节占空比，可以实现输入电流的波形跟踪输入电压的波形，从而提高功率因数。占空比的计算需要根据输入电压、输出电压和负载特性进行。4.3.3输入滤波电容作用滤除输入电压中的高频谐波，减小输入电流的纹波。选择根据纹波要求和电网谐波标准选择合适的电容值和耐压值。注意需要考虑电容的ESR和ESL，以保证滤波效果。4.3.4输出滤波电容电容值根据纹波要求选择合适的电容值。耐压值应高于电路中的最大电压。温度选择耐高温的电容，保证电路的可靠性。5.实验验证和性能测试1实验平台搭建搭建升压型PFC电路实验平台，包括电源、负载、测量仪器等。2输入电流波形测试测量输入电流的波形，验证其是否接近正弦波。3功率因数测试测量功率因数，验证其是否接近1。4转换效率测试测量转换效率，验证其是否达到设计要求。5.1实验平台搭建电源提供稳定的交流电源。负载提供可调节的负载。测量仪器示波器、功率分析仪、万用表等。5.2输入电流波形测量1分析2优化3使用示波器测量输入电流的波形，观察其是否接近正弦波，分析谐波含量和失真率。如果波形不理想，需要调整电路参数或控制策略，以优化输入电流波形。5.3功率因数测试1设备2步骤3结果使用功率分析仪测量功率因数，记录不同负载条件下的功率因数数值。通过测试结果验证PFC电路的性能，并与设计目标进行比较。如果功率因数不满足要求，需要调整电路参数或控制策略，以提高功率因数。5.4转换效率测试设备功率计、电子负载、万用表步骤测量输入功率和输出功率，计算转换效率分析分析损耗来源，优化电路设计使用功率计测量输入功率和输出功率，计算转换效率。分析损耗来源，例如开关损耗、导通损耗、驱动损耗等，优化电路设计，提高转换效率。测试结果可以作为PFC电路性能评估的重要依据。6.总结与展望优势总结发展趋势未来方向6.1有源PFC电路的优势校正效果好能够实现较高的功率因数和较低的谐波含量。体积小采用高频开关技术，可以减小电感和电容的体积。适应性强能够适应负载变化和电网电压波动。6.2发展趋势1高效率不断提高转换效率，降低