汤飞球,黄率颖,黄博吉,李 斌,邓博涵

(湖南理工学院信息科学与工程学院,湖南 岳阳 414006)

0 引言

开关电源输入端连接电网和整流器,而整流电路一般采用不可控整流后经感容网络进行滤波.由于电感和电容构成的网络为非线性,导致输入交流电流发生畸变,为非正弦波.交流电流的基波跟交流电压是同相位的,这部分为有功功率.同时交流电流中存在丰富的高次谐波,这部分为无功功率.无功功率的害处很多,一方面产生开关电源噪声,另一方面对电网造成污染.为了抑制输入电流畸变和谐波危害,一般需要对其进行功率因数校正(PFC),PFC 技术可以分为无源PFC 技术和有源PFC 技[1,2].无源PFC 技术采用电感和电容等无源器件构成的谐振滤波器,可以达到PFC 的作用,其显著特点是简单、成本低、可靠性高等;主要缺点是功率因数校正作用不明显,同时会造成电源系统体积和重量大、电源工作性能下降等.有源PFC 技术的思想是使输入电流与输入电压波形保持一致,目的是保持交流输入电流的正弦化.有源PFC 的显著特点为:PF高,谐波干扰少,并且THD＜ 10%,交流输入电压范围广(90～270V),输出电压稳定并且纹波小,其电感和变压器等磁性元件体积和重量小.主要缺点是电流设计繁琐,稳定性和可靠性不高,电磁干扰大,设计和生产成本高,而且效率会降低[3,4].

1 基于谐振电抗器的单相无源PFC电路仿真

单相无源PFC电路结构千差万别,本文采用一种常用的、效果较好的拓扑结构[5].如图1所示……