Boost型PFC单相整流
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一、 仿真指标
输入电压：22V±10%，50Hz；
输出电压：40VDC；
输出功率：50W；
仿真采用UC3854进行双闭环控制；
二、参数计算
⑴升压电感
①输入的峰值电流
inpkin(min)22503.57A220.9PIV
②允许的电感电流最大波动
Lpk0.20.23.570.714AII
③最小电压峰值点的占空比
in(pk)40220.920.340OVoVDV
④升压电感值
in(pk)319.820.3117μH100100.714sLVDLfI
⑵输出电容
以满足36ms的维持时间为要求计算，得
2222(min)22500.036960μF4035otooPCUU
⑶采样电阻
仿真时，采样电阻Rs取值为0.1Ω。 ⑷峰值电流限流电阻
RPK1和RPK2是分压器中的电阻，RPK1的典型值是10kΩ。如果设置过载量为0.6A，则峰值电流过载值为
pk(max)pk/23.570.714/23.927AIII
pk(ov)3.9270.64.527AI
检测电压过载值
pk(ov)4.5270.10.4527AV
可以得到RPK2的大小
pk1pk2pk(ov)REF100000.45276047.5RRRV
⑸前馈分压电路
前馈电压分压网络在最低输入交流时应确保引脚8处的电压不低于1.414V，可以计算出RFF1为910kΩ，RFF2为86kΩ，RFF3为20kΩ。
为了计算出滤波电容，限定前馈电路对总谐波畸变的贡献为1.5%，全波整流电路中二次谐波含量大约为66.2%，计算得滤波电容参数CFF1为0.1μF，CFF2为0.53μF。
⑹乘法器参数计算
①计算RVAC
in(max)VACAC(max)21.12257k0.0006VRI
②计算偏置电阻RB1
RB1一般取Rvac的1/4，所以RB1取值15kΩ。
③计算电阻RSET 3AC(min)in(min)VAC/220.92/(5710)0.49mAIVR
SET3AC(min)3.753.753.8k220.4910RI
④计算电阻Rmo
Rmo上的电压必须等于通过峰值电流限制时Rs上的电压，可以计算出：
pk(OV)mo3AC(min)0.4527462220.4910VRI
仿真时，Rmo取值500Ω。
⑺振荡器的设计
T33s1.251.253.3nF3.81010010SETCRf
⑻电流误差放大器的补偿
根据PSIM中的smartctrl，计算可知：Ri取值974Ω，Ci取值11nF，Rlli取值500Ω。
⑼电压误差放大器的补偿
根据PSIM中的smartctrl，计算可知：Rv取值574Ω，Cv取值4.5uF，Rllv取值10kΩ。
二、 仿真原理图
根据参数计算结果，在PSIM中搭建的仿真原理图如图1所示。 图1 仿真原理图
四、仿真分析
①如图2所示，Vo为输出电压，稳定在40V；Iin为输入电流，Vin为输出电压，两者皆为正弦波，且同相位。在PSIM中测量的结果如图3和图4所示，输入功率因数PF为0.96，输入电流波形Iin的THD为26.7%。
1.41.451.51.551.6Time (s)0-20-402040IinVinVo
图2 仿真波形(输出电压、输入电流和输入电压)
如图5所示，VD为二极管整流后的输出电压波形，IL为电感电流。 当输出功率为50W时，在PSIM中测得输入有功功率为57.79W，则系统效率η可以计算得
outin50100%86.2%57.79PP
图3 PF测量 图4 THD测量
1.321.341.361.381.41.421.441.461.48Time (s)02040VDIL图5 仿真波形（二极管整流后电压和电感电流）
②在t =1s时，负载由64Ω切换到32Ω，输出电压Vo的动态波形如图6所示，由图可知，系统动态性能良好。
0.811.21.41.61.8Time (s)050Vo
图6 输出电压动态波形
③图7为输入电流Iin的谐波频谱，图8为输出电压Vo的谐波频谱。
05001000150020002500Frequency (Hz)02Iin
图7 输入电流谐波频谱
05001000150020002500Frequency (Hz)02040Vo图8 输出电压谐波频谱
