連續調制模式功率因數校正器的設計

最低輸入電壓峰值時(shí)的占空比為

D=（4）

因此，電感的取值應該滿(mǎn)足

L>（5）

2.4 輸出電容的選擇

選擇輸出電容器時(shí)應考慮以下因素：開(kāi)關(guān)頻率的紋波電流、二次諧波電流、直流輸出電壓、紋波輸出電壓和維持時(shí)間等。

維持時(shí)間Δt是指輸入電源被關(guān)閉后，輸出電壓仍然保持在規定范圍內的時(shí)間長(cháng)度，其典型值一般為15～50ms，在這個(gè)原則下，選取的電容要保證

CO>（6）

2.5 開(kāi)關(guān)管及升壓二級管的選擇

開(kāi)關(guān)管和升壓二極管必須要有足夠的額度來(lái)保證電路的可靠運行。開(kāi)關(guān)管的額定電流必須大于電感上電流的最大峰值，并留有一定的裕度，對于升壓二極管也是同樣。升壓二極管的trr必須足夠小以減少開(kāi)關(guān)管開(kāi)通瞬間的損耗，同時(shí)使二極管的損耗減小。為降低二極管的trr，可以采用兩只300V的快恢復二極管串聯(lián)的方法，并上高阻值的電阻來(lái)保持電壓平衡。

2.6 電流檢測電阻的選擇

IPK(max)=ILINE(PK)＋（7）

RS=（8）

一般選擇1V的電阻壓降，既可以有較好的抗噪聲能力,又不會(huì )產(chǎn)生太大的損耗。

2.7 乘法器的設置

乘法器是功率因數校正的核心。乘法器的輸出作為電流環(huán)調節器的輸入，通過(guò)控制輸入電流以得到高的功率因數。因此，乘法器的輸出是一個(gè)表達輸入電流的信號，其表達式為

IMO=（9）

式中：IMO為乘法器的輸出電流；

IAC為乘法器的輸入電流；

VVEA為電壓誤差放大器輸出；

Vff為前饋電壓；

KM為等于1的常數。

2.8 電流控制環(huán)路的設計

電流環(huán)開(kāi)環(huán)為一階積分系統，如圖6所示。為使系統穩定地運行，必須對電流環(huán)路進(jìn)行補償。電流調節器的零點(diǎn)必須處于或小于最大截止頻率fCI，此時(shí)系統剛好有45°的相角裕量。為了消除系統在開(kāi)關(guān)頻率處對噪聲的敏感，應在電流調節器中引入一個(gè)極點(diǎn)，極點(diǎn)的頻率為1/2開(kāi)關(guān)頻率，當極點(diǎn)頻率大于1/2開(kāi)關(guān)頻率時(shí)，極點(diǎn)就不會(huì )對電流環(huán)路的頻率響應產(chǎn)生影響。因此在設計電流環(huán)時(shí)應滿(mǎn)足以下特性：

1）電流環(huán)開(kāi)環(huán)為一階積分系統，應有盡可能高的低頻增益以減小穩態(tài)誤差；

2）環(huán)路應有盡可能高的穿越頻率，以實(shí)現快速跟隨；

3）環(huán)路在開(kāi)關(guān)頻率處應呈現衰減特性，以消除環(huán)路中的開(kāi)關(guān)噪聲；

4）環(huán)路應有足夠的穩定裕量，使電路具有強魯棒性。

圖6 APFC電路示意圖（電流環(huán)）

2.9 電壓控制環(huán)路的設計

為了電路穩定地工作，必須對電壓控制環(huán)進(jìn)行補償，但因為電壓控制環(huán)路的帶寬比開(kāi)關(guān)頻率要小，所以對電壓控制環(huán)路的要求，主要是為了保證輸入失真最小。首先，環(huán)路的帶寬必須足夠低，以衰減輸出電容上電網(wǎng)頻率的二次諧波，保證輸入電流的調制量較??；其次，電壓誤差放大器必須有足夠的相移，使得調制出的信號能夠與輸入電壓保持同相，從而獲得較高的功率因數。

電壓環(huán)開(kāi)環(huán)為一階積分系統，如圖7所示。為了減少二次諧波電流引起的失真，電壓誤差放大器須引入一個(gè)極點(diǎn)進(jìn)行補償，以減小諧波電壓的幅度并提供90°的相移。電壓環(huán)的最低截止頻率為

fVI=（10）

圖7 APFC電路示意圖（電壓環(huán)）