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单相有源功率因数校正电路的设计与实现一、引言二、单相有源功率因数校正电路的基本原理1. 有源功率因数校正的意义2. 单相有源功率因数校正电路的基本结构3. 单相有源功率因数校正电路的工作原理三、单相有源功率因数校正电路的设计与实现1. 电路参数的选择a. 功率因数调整范围的确定b. 过零检测器参数的选择c. 控制电路参数的选择d. 滤波器参数的选择2. 单相有源功率因数校正电路设计步骤a. 过零检测器设计b. 控制电路设计c. 滤波器设计3. 单相有源功率因数校正电路实现方法及注意事项a. 实现方法i) 负载侧串联法ii) 发生器侧串联法iii) 直接并联法b. 注意事项四、单相有源功率因数校正电路应用实例分析1. 实验平台搭建2. 实验过程及结果分析五、总结一、引言：随着工业化进程不断加快，电力负荷不断增加，电网中的功率因数问题越来越突出。
功率因数是指电路中有用功与视在功之比，它反映了电路的有功和无功的比例关系。
当负载中存在大量的感性元件时，会导致电路中存在一定的无功分量，这会使得电网中的无功负荷增加，降低了电网的供电能力和效率。
因此，在实际应用中需要对单相有源功率因数校正电路进行设计和实现。
二、单相有源功率因数校正电路的基本原理：1. 有源功率因数校正的意义：有源功率因数校正是指通过加入适当的无功补偿来改善系统或负载端的功率因数，达到提高系统效率、减少能耗、延长设备寿命等目标。
2. 单相有源功率因数校正电路的基本结构：单相有源功率因数校正电路主要由过零检测器、控制器、滤波器和逆变器等组成。
3. 单相有源功率因数校正电路的工作原理：单相有源功率因数校正电路通过检测交流信号波形上升沿或下降沿的时刻，控制逆变器输出电压的相位和幅值，使得负载侧电流与电压之间的相位差角度接近于零，从而达到功率因数校正的目的。
三、单相有源功率因数校正电路的设计与实现：1. 电路参数的选择：a. 功率因数调整范围的确定：根据实际应用需求来确定功率因数调整范围。
临界导电模式有源功率因数校正器的设计作者：崔晶,柴贵兰来源：《现代电子技术》2009年第12期摘要:为了使临界导电模式功率因数达到0.99以上,在比较3种导电模式优缺点的基础上,讨论一种宽电压输入范围,固定升压输出150 W,工作于临界导电模式的APFC系统的设计方法。
它以功率因数控制芯片MC33262为核心,给出实际的设计方案和主要参数的计算结果等。
通过实际设计电路的实验结果表明,所设计的有源功率因数校正器能在95～250 V的宽电压输入范围内得到非常稳定的400 V直流电压输出,并使功率因数达到要求,总谐波畸变降低至6%。
关键词:临界导电模式;功率因数校正;Boost变换器;MC33262中图分类号:TN86文献标识码:B文章编号:1004-373X(2009)12-124-03Design of Active Power Factor Correction Based on CRMCUI Jing,CHAI Guilan(Xi′an Railway Vocational and Technical College,Xi′an,710014,China)Abstract:In order to make power factor reach 0.99 above,comparing the advantages and disadvantages of three conduction modes,the design of a wide voltage input range,fixed boost output of 150 W active power faction system which works in critical conduction mode focus on the power factor control chip MC33262 are discussed,and practical design project,calculate result of the main parameters are presented.The result of testing shows that the designed for active power factor correction in 95~250 V voltage input range of width can give a very stable 400 V DC voltage output,and makes power factor nearly perfect,the harmonic distortion reduces to 6%.Keywords:critical conduction mode;power factor correction circuit;Boost converter;MC33262APFC 技术按照电感电流是否连续,可分为断续导电模式(DCM)、连续导电模式(CCM)和介于两者之间的临界导电模式(CRM)。
有源功率因数校正电路设计
有源功率因数校正电路是一种电路设计方案，用于调整电路功率因数，提高功率因数的数值。
传统的电路设备通常具有低功率因数，这会导致能
源浪费和电网负载过大。
有源功率因数校正电路的设计目的是使电路的功
率因数尽可能接近1，提高能源利用率和电力系统的稳定性。
直流母线电压检测模块用于检测直流母线的电压，并将其转化为电压
信号输出。
交流输入电压检测模块用于检测交流输入电压，并将其转化为
电压信号输出。
这两个模块的信号将作为输入信号输入到控制逻辑与驱动
模块。
这些输入信号将被控制逻辑模块分析处理，用于控制整流器和直流
-交流逆变器模块。
整流器模块的作用是将交流电转化为平滑的直流电，在此过程中，由
于非线性元件的存在，电流波形可能会出现畸变。
因此，需要使用滤波电
路对电流进行滤波，消除谐波，并将输出电流的波形调整为与输入电压同
频率的正弦波。
直流-交流逆变器模块的作用是将直流电转化为交流电，并将其输出。
为了使逆变器的工作更加稳定，需要使用滤波电路对输出电流进行滤波，
消除谐波，并将波形调整为与输入电压同频率的正弦波。
功率放大器输出滤波模块的作用是对功率放大器输出的电流波形进行
滤波，使其更加接近理想的正弦波，并消除谐波。
总的来说，设计有源功率因数校正电路需要综合运用电路和控制理论
的知识。
通过合理设计各个模块之间的关系和参数，可以实现对电路功率
因数的校正和调整，提高电路的能源利用率和稳定性。
有源功率因数校正电路设计
首先，根据实际的电流和电压信号，使用运算放大器将信号放大到合
适的电压范围。
然后通过滤波电路对信号进行滤波，去除高频噪声。
接下来，将滤波后的信号输入到比较器中进行相位比较。
根据相位差
的方向和大小，通过控制电路的输出信号来调整功率因数。
在实际设计中，还需要考虑一些因素，以确保电路的稳定性和可靠性。
首先，选择合适的电流和电压采样电阻，以确保采样信号的准确性和稳定性。
其次，根据负载的特性和要求，选择合适的比较器和控制电路，以实
现所需的功率因数校正。
此外，还需要考虑电路的温度特性和工作环境的影响。
因为温度对电
阻和其他电子元件的性能有很大影响，所以在设计过程中需要采取适当的
温度补偿措施。
此外，还需要考虑电路的成本和功耗。
根据实际需求，选择合适的元
件和电路结构，以降低成本和功耗。
总之，有源功率因数校正电路的设计需要综合考虑电路的原理和性能
要求，以及实际应用的需求和经济因素。
只有在充分理解电路原理的基础上，才能设计出稳定可靠、性能优良的有源功率因数校正电路。
基于UC3854芯片的一种有源电路功率因数校正电路方案一种基于UC3854芯片的有源功率因数校正电路方案如下：1.引言有源功率因数校正（Active Power Factor Correction, APFC）是一种用于提高电力电子装置功率因数的技术。
功率因数是一个衡量电路能量效率的重要指标，具有较高功率因数的电路可以提高能量利用效率、减少谐波污染、降低电力损耗等优点。
UC3854芯片是一种专门用于APFC的集成电路，其使用可以简化电路设计、提高系统稳定性和提供对各种保护功能的支持。
2.电路设计UC3854芯片能够通过控制MOSFET开关管的PWM脉宽来实现对输入电流的控制，从而实现功率因数校正。
其基本工作原理是通过检测输入电流的幅值和相位，比较与参考信号的差异，并通过调整PWM脉宽来使输入电流与参考信号的相位和幅值保持一致，从而实现功率因数的校正。
具体来说，该电路包括以下几个关键组成部分：（1）输入滤波器：用于去除输入电源的高频干扰和谐波；（2）整流电路：将输入交流电源转换为直流电源；（3）电流传感器：用于监测输入电流的幅值和相位；（4）参考信号产生器：用于产生功率因数校正的参考信号；（5）比较器：将输入电流与参考信号进行比较并产生控制信号；（6）PWM控制器：根据比较器输出的控制信号调整PWM脉宽。
3.系统工作流程该电路系统的工作流程如下：（1）输入电流经过滤波器和整流电路转化为直流电流；（2）电流传感器检测直流电流的幅值和相位，并将其与参考信号进行比较；（3）比较器产生控制信号，将其送至PWM控制器；（4）PWM控制器根据控制信号调整PWM脉宽，并输出到MOSFET开关管；（5）MOSFET开关管将PWM信号转换为高频交流电流并输入到输入滤波器。
4.电路特性该电路方案的特点如下：（1）具有较高的功率因数，能够使输入电流与输入电压保持同相，有效减少无功功率；（2）集成了过流保护、过电压保护和短路保护等功能，提高了系统的稳定性和可靠性；（3）采用了UC3854芯片控制，简化了电路设计和调试工作；（4）输出电压稳定性高，具有很好的负载适应性。
基于有源功率因数校正的高功率因数电源设计作者：吴小斐王归新陶鑫莫显聪来源：《现代电子技术》2010年第02期摘要:构建有源功率因数校正(APFC)的高功率因数直流电源。
该系统采用TI公司专用APFC整流控制芯片UCC28019作为控制核心,构成电压外环和电流内环的双环控制。
其中内环电流环作用是使网侧交流输入电流跟踪电网电压的波形与相位;外环电压环为输出直流电压控制环,外环电压调节器的输出控制内环电流调节器的增益,使输出直流电压稳定。
系统采用ATmega16单片机进行监控,完成输出电压的可调以及输入功率因数、输出电压、输出电流等的实时测量与显示和输出过流保护等功能。
实测表明,系统性能指标完全达到或超过设计要求。
关键词:APFC;直流电源;UCC28019;ATmega16中图分类号:TN710文献标识码:B文章编号:1004-373X(2010)02-195-03Design of High Power Factor Power Supply Based on Active Power Factor CorrectionWU Xiaofei,WANG Guixin,TAO Xin,MO Xiancong(Institute of Electrical Information,China Three Gorges University,Yichang,443002,China)Abstract:An Active Power Factor Correction(APFC)based on DC power supply with a very high AC power factor is constructed.The DC power supply takes UCC28019 made by TI company as the core of system control.The control structure of the system consists of an inner current loop and an outer voltage loop.The function of the inner current loop is to shape a sinusoidal AC input current waveform in phase with AC input voltage.The outer one is output DC voltage loop and the output of voltage regulator regulates inner loop gain to maintain a stable output DC voltage.ATmega16 MCU is adopted to implement the system monitoring,including output voltage adjustment,real_time sampling and displaying of operation parameters such as input power factor,DC output voltage and DC output current and the output over current protection.Experiment results show that performances of the system meet or better than the requirement.Keywords:APFC;DC power supply;UCC28019;ATmega160 引言随着电力电子技术的发展,从20世纪60年代开始,电力电子装置大量出现和工业及生活领域。
