江剑峰 杨喜军 蒋婷 曹中圣

（上海交通大学 电气工程系电力传输与功率变换控制教育部重点实验室，上海 200240）

0 引言

为降低电网谐波污染、保护电力设备安全，包括空调、冰箱在内的许多变频家电、通讯电源、照明电器等都需要采用一些新型电路拓扑、控制原理或者滤波技术，以保证网侧谐波电流符合标准［1－4］。有源功率因数校正技术（Power Factor Correction，PFC）可以使电器设备负载特性为纯电阻特性，降低了网侧电流谐波的同时，也提高了电器效率，减少了损耗。目前PFC控制方法有双环控制［5］、电压跟随控制［6］、单周控制［7］、直接控制［8］以及无需输出电压检测的开环控制［9－11］等，均可以归类于开环控制和闭环控制。采用传统闭环控制算法PFC的控制量为输入电流与输出电压，为了获得稳定的输出电压同时使输入电流与输入电压相位一致，需要设计相应的电压外环和电流内环。这种控制方法需要检查输入电压瞬时值、电感电流瞬时值与输出直流电压瞬时值，检测量过多，调试不便。而开环或者只采用部分闭环的控制方法可以一定程度上减少检测电量、实现方便简单，并且也能够实现理想的校正效果和稳定电压输出。对一种无需输出电压检测的PFC作了理论分析和研究，采用只需检测整流桥后正弦半波电压和输出阻抗的纯开环控制策略，无需检测电感电流瞬时值，在仿真分析后，基于DSP TMS320F28335实现了一种单相数字PFC，并进行了实验验证。

1 有源PFC的开环控制原理

1.1 开环调制的工作原理

单相有桥PFC功率拓扑如图1所示，主要由网侧滤波电容C1、二极管整流桥 B1、升压电路（L1、S1、D1）和输出滤波电容 E1组成。……