一种新型平均电流型APFC电路的设计

UCC28019的高效率APFC电路设计提纲：1. 概述UCC28019高效率APFC电路设计的背景和意义2. UCC28019高效率APFC电路设计的原理和构成3. 设计UCC28019高效率APFC电路需要考虑的因素4. 如何优化UCC28019高效率APFC电路的设计5. UCC28019高效率APFC电路实际应用案例分析一、概述：UCC28019是一种高效率较正系数功率因素校正电路（APFC）设计方案，其应用于照明、通信、电视机、音响设备等消费电子中是很常见的。

UCC28019电路具有高效率、高功因节约能源、减少电网污染和延长电器寿命的优点，所以它在目前的能源环保形势下得到广泛应用。

二、UCC28019高效率APFC电路设计的原理和构成：UCC28019电路主要由交流电源、桥式整流电路、降压和平滑电容、APFC控制电路、计算机芯片和开关电源等组成，其作用是将非正弦交流电源转换为直流电源，并有效地提高功率因数，减少谐波污染。

三、设计UCC28019高效率APFC电路需要考虑的因素：1. 根据负载要求选择合适的电源；2. 根据负载要求选择合适的桥式整流器；3. 根据负载要求选择合适的降压电容和平滑电容；4. 选择合适的APFC控制电路、计算机芯片和开关电源；5. 设计合理的PCB布局和散热措施。

四、如何优化UCC28019高效率APFC电路的设计：1. 优化电源的质量，确保电源稳定可靠；2. 优化电路的布局和散热措施，提高电路的效率和寿命；3. 优化降压和平滑电容的参数，提高功率因数和直流电压质量；4. 优化APFC控制电路的参数，提高控制精度和稳定性；5. 优化硬件电路和软件设计，提高整个电路的性能和可靠性。

五、UCC28019高效率APFC电路实际应用案例分析：1. 基于UCC28019的智能LED路灯控制系统设计；2. 基于UCC28019的高效率LED驱动电路设计；3. 基于UCC28019的高效率LED电流稳定化电路设计；4. 基于UCC28019的高效率PFC电路设计；5. 基于UCC28019的太阳能光伏电站设计。

基于UCC3818A的600W APFC电源设计张兴;秦会斌;郭石磊【摘要】介绍了应用于电动观光车充电器前级的一种APFC (Active Power Factor Correction)方案.基于UCC3818A控制电路,选用Boost拓扑,采用平均电流控制方式实现了电路设计.对电路工作原理和各部分功能设计做了简要的分析.实验表明,在600 W时PF(Power Factor)值能够达到0.984以上,该方案具有一定的应用参考价值.【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2015(034)006【总页数】4页(P23-25,28)【关键词】APFC;UCC3818A;Boost;PF【作者】张兴;秦会斌;郭石磊【作者单位】杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所,浙江杭州310018;杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所,浙江杭州310018;杭州电子科技大学新型电子器件与应用研究所,浙江杭州310018【正文语种】中文【中图分类】TN402对于一款功率因数大于0.9的观光电动车充电器，采用传统的不控二极管整流+DC/DC变换器显然不能满足要求。

无源功率因数通常只能校正到0.8左右，而且谐波含量仅能降低50％左右［1］。

有源功率因数校正（APFC）技术通过控制开关器件构成开关电路对输入电流的波形进行控制，它可以使输入电流波形跟踪输入电压波形而获得接近于1的功率因数，谐波含量也降低至5％以下。

在APFC的各种控制方式中，平均电流控制方式电流环有较高的增益带宽，对噪声不敏感、稳定性高，得到了广泛应用［2］。

采用平均电流控制APFC+DC/DC变换器可以满足设计要求。

德州仪器的UCC3818A系列提供了APFC预调节器所需的全部必要功能，同时还具有低启动电流、低功耗、过压保护、低压锁存检测电路等功能，可以提高电路的可靠性和安全性。

本文针对UCC3818A构成的 Boost开关拓扑实现的 600 W APFC电路进行介绍。

文章编号:１００４－２８９Ｘ(２０２１)０６－００５５－０３单相ＢｏｏｓｔＡＰＦＣ电路的设计与分析汪子琦ꎬ厉伟(沈阳工业大学电气工程学院ꎬ辽宁㊀沈阳㊀１１０８７０)摘㊀要:开关电源等电力电子设备内部存在的不可控整流电路很容易造成输入电流的畸变ꎬ将会导致谐波污染和用电安全等问题ꎮ本文针对这些问题ꎬ分析了ＢｏｏｓｔＡＰＦＣ电路的平均电流法控制原理ꎬ提供了电路设计参数计算ꎮ并通过ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件对设计电路进行仿真ꎬ结果表明该电路的功率因数达到０ ９９６ꎬ总谐波失真低于２％ꎬ能够有效抑制电流谐波ꎬ符合国家标准ꎮ关键词:功率因数ꎻＡＰＦＣꎻ平均电流法中图分类号:ＴＭ１３㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:ＢＤｅｓｉｇｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｉｎｇｌｅＰｈａｓｅＢｏｏｓｔＰｏｗｅｒＦａｃｔｏｒＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎＣｉｒｃｕｉｔＷＡＮＧＺｉ￣ｑｉꎬＬＩＷｅｉ(ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＳｈｅｎｙａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＳｈｅｎｙａｎｇ１１０８７０ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｕｎｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅｒｅｃｔｉｆｉｅｒｃｉｒｃｕｉｔｓｉｎｐｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｕｃｈａｓｓｗｉｔｃｈｉｎｇｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｉｅｓｃａｎｅａｓｉｌｙｃａｕｓｅｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔꎬｗｈｉｃｈｗｉｌｌｌｅａｄｔｏｐｒｏｂｌｅｍｓｓｕｃｈａｓｈａｒｍｏｎｉｃｐｏｌｌｕｔｉｏｎａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｓａｆｅｔｙ.ＴｈｉｓａｒｔｉｃｌｅａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅａｖｅｒａｇｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＢｏｏｓｔＡＰＦＣｃｉｒｃｕｉｔꎬａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｓｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎｐａｒａｍｅｔｅｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ.Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｃｉｒｃｕｉｔｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｓｉｍｕｌｉｎｋｓｏｆｔｗａｒｅꎬａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｏｗｅｒｆａｃ￣ｔｏｒｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｒｅａｃｈｅｓ０ ９９６ꎬａｎｄｔｈｅｔｏｔａｌｈａｒｍｏｎｉｃｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ２％ꎬｗｈｉｃｈｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｓｕｐｐｒｅｓｓｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｈａｒｍｏｎｉｃｓａｎｄｍｅｅｔｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｓｔａｎｄａｒｄｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒꎻａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎꎻａｖｅｒａｇｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌ１㊀引言目前ꎬ电力电子技术日益广泛地应用到军事㊁工业等技术领域ꎮ以开关电源为例ꎬ其输入级大多利用二极管等元件构成的整流电路ꎮ这些电路为电力系统带来严重的谐波问题ꎬ使电网的供电质量以及用电的安全性得不到有效保证[１]ꎮ这一负面影响在电力行业中得到了越来越多的关注ꎮ如何抑制电流脉冲的幅值ꎬ使之最大程度上接近于正弦波ꎬ成为解决这一问题的有效方法ꎮＡＰＦＣ相比于无源功率因数校正技术有更加明显的谐波抑制效果ꎬ同时对功率因数的提高更加显著㊁抗干扰能力强ꎮ㊀㊀ＡＰＦＣ技术的思路就是利用功率开关的开通和关断将电感中储存的能量周期性地释放到电容中ꎬ从而对电路输入的电流大小进行控制ꎬ使电流尽量跟随电压的正弦波[２]ꎮ通过ＡＰＦＣ技术ꎬ电源的功率因数得到提高ꎬ降低了整流器件对电网的谐波注入ꎮ本文介绍了电路的平均电流法控制原理ꎬ并设计了一种升压型ＡＰＦＣ电路ꎮ在此基础上ꎬ利用ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件对该电路搭建仿真模型ꎬ验证了功率因数校正的有效性ꎮ２㊀基于平均电流法的ＡＰＦＣ控制原理㊀㊀目前ꎬＡＰＦＣ电路的控制方法的分类以电感电流的连续性进行的ꎮ其中应用最为广泛的就是连续导电模式(ＣＣＭ)[３]ꎮ本文中的ＡＰＦＣ电路采用的是ＣＣＭ下的平均电流控制ꎮ其基本原理是通过开关管控制电感电流ꎬ使其跟踪整流电路后的电压指令ꎮ具体的控制思路就是ꎬ当输入电流比乘法器的输出大ꎬ调节功率开关的占空比Ｄꎬ从而减小电流ꎮ反之当输入电流的有效值小于乘法器的输入信号时ꎬ则增大电流ꎮ这样输入电流和输入电压同相位ꎮ避免了整流元件对电网的谐波注入ꎬ提升能源效率ꎮ图１为平均电流法ＢｏｏｓｔＡＰＦＣ电路图ꎮ其控制回路分为电流环和电压环ꎮ在连续电流模式下ꎬ电路工作时电感电流波形图如图２所示ꎮ图１㊀平均电流法ＢｏｏｓｔＡＰＦＣ电路图图２㊀电感电流波形图３㊀ＢｏｏｓｔＡＰＦＣ电路的设计３ １㊀电路的技术指标㊀㊀ＢｏｏｓｔＡＰＦＣ电路在开关电源等电子装置中应用极为广泛ꎮ一方面能够实现功率因数校正的目的ꎬ另一方面也能稳定输出直流电压ꎬ其控制较简单适用中小功率电源中[４]ꎮ本文设计的ＢｏｏｓｔＡＰＦＣ电路主要技术指标如表１所示ꎮ表１㊀ＢｏｏｓｔＡＰＦＣ电路的技术指标序号参数数值１输入电压范围Ｕｉｎ１８０~２６０Ｖ２工作频率ｆＮ５０Ｈｚ３输出直流电压Ｕ０４００Ｖ４开关频率ｆｓｗ１００ｋＨｚ５输出功率Ｐ６００Ｗ６功率因数ｃｏｓφ>０ ９９３ ２㊀升压电感计算㊀㊀Ｂｏｏｓｔ电路的升压电感的在电路中有储能㊁转换和滤波的作用ꎮ输入电压为最小(１８０Ｖ)ꎬ此时输入电流达到最大ꎮ按照表１的参数计算电流峰值:㊀㊀Ｉｐｋ＝＝２ＰＵｉｎ(ｍｉｎ)＝５.１２Ａ(１)㊀㊀输入电流的纹波和电感的大小有着非常密切的关系ꎮ过大的电感能够有效降低纹波ꎬ但是也带来了电感尺寸的增大和成本的提升ꎬ不符合电源的小型化原则[５]ꎮ根据工程实践的经验ꎬ一般情况下电流的纹波系数取０ ２ꎮ可以计算出电流纹波为:㊀㊀ΔＩＬ＝０ ２Ｉｐｋ＝１ ０２４Ａ(２)㊀㊀此时电路的占空比为:㊀㊀Ｄ＝Ｕ０－２Ｕｉｎ(ｍｉｎ)Ｕ０＝０ ３６(３)㊀㊀计算得出升压电感为:㊀㊀Ｌ＝２Ｕｉｎ(ｍｉｎ)ˑＤΔＩＬ＝８９４ ５４μＨ(４)３ ３㊀输出电容计算㊀㊀在ＢｏｏｓｔＡＰＦＣ电路中输出电容可以降低纹波ꎬ稳定输出电压[６]ꎮ工程实践中一般采用按照维持时间Δｔ来计算ꎬ本电路的输出电容为:㊀㊀Ｃ＝２ＰΔｔＵ２０－Ｕ２０(ｍｉｎ)＝５１４μＦ(５)４㊀单相ＢｏｏｓｔＡＰＦＣ电路的仿真分析㊀㊀为了验证本文所设计的ＢｏｏｓｔＡＰＦＣ电路是否符合理论性和国家标准ꎬ利用ＭＡＴＬＡＢ搭建出仿真模型ꎮ主回路的具体参数由第二部分计算得出ꎮ控制回路分为电流内环和电压外环ꎮ仿真模型整体如图３所示ꎮ图３㊀ＢｏｏｓｔＡＰＦＣ电路仿真模型㊀㊀输出电压的仿真结果可以验证电路的输出稳定性ꎮ图４为输出直流电压的波形图ꎬ可以看出电路启动时电压的最大值为４２０Ｖ左右ꎬ超调量为５％ꎬ之后很快达到了稳态ꎬ电压值为设计的４００Ｖꎮ本电路的纹波电压不超过 ʃ８Ｖ ꎬ满足纹波率不超过２％的设计指标ꎮ图４㊀ＢｏｏｓｔＡＰＦＣ电路输出电压波形㊀㊀图５为输入交流电压㊁电流的波形图ꎬ可以看出当电路达到稳定状态时ꎬ输入电流㊁电压的相位基本相同ꎬ提高功率因数ꎬ达到了电路的工作目的ꎮ图５㊀ＢｏｏｓｔＡＰＦＣ电路输入波形图６㊀ＢｏｏｓｔＡＰＦＣ电路的功率因数变化曲线㊀㊀通过Ｐｏｗｅｒ模块可以得到输入的有功功率和无功功率ꎬ搭建函数模块可以计算出ｃｏｓφ的数值ꎮ图６为电路输入电流的功率因数ｃｏｓφ变化曲线ꎮ由图可知ꎬ当电路处于刚开始的波动时ꎬ功率因数已经达到了０ ９９６以上ꎻ电路处于稳定的状态时ꎬ功率因数大于０ ９９９ꎮ在实际的ＡＰＦＣ电路中可能有所降低ꎬ但是依然能够满足国家标准的要求ꎮ㊀㊀快速傅里叶变换(ＦＦＴ)在数字处理领域是许多数字信号处理方法的基础[７]ꎮ通过ＦＦＴ工具箱析输入电流ꎮ图７为仿真结果ꎬＴＨＤ仅为１ ９％ꎬ满足设计标准ꎮ图７㊀输入电流的ＦＦＴ分析频谱５㊀结论㊀㊀针对整流器件对电网产生的谐波污染问题ꎬ本文分析ＡＰＦＣ电路在ＣＣＭ下的平均电流控制原理ꎬ并设计了ＢｏｏｓｔＡＰＦＣ电路ꎮ针对设计的电路搭建模型进行仿真ꎬ该电路能够将功率因数提升至０ ９９６ꎬ总谐波失真为１ ９％ꎬ符合国家标准ꎮ参考文献[１]㊀李明ꎬ莘炜杰ꎬ于千越ꎬ等.基于抗饱和积分的ＡＰＦＣ仿真研究[Ｊ].通信电源技术ꎬ２０２１ꎬ３８(１):１４－１７.[２]㊀王兆安ꎬ刘进军ꎬ电力电子技术[Ｍ].北京:机械工业出版社ꎬ２００９:２２４－２２７.[３]㊀ＣａｎａｌｅｓＦꎬＥｓｃｏｂａｒＧ.ＯｌｍｏｓＡꎬｅｔａｌ.Ａｃｈａｒｇｅｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｉｎｔｅｒ￣ｌｅａｖｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆａＰＦＣｂｏｏｓｔｃｏｎｖｅｒｔｅｒ.ＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ.ＩＥＥＥꎬ２０１０:２９８７－２９９２.[４]㊀沈黎韬.ＣＣＭ模式有源功率因数校正技术的研究[Ｄ].苏州大学ꎬ２０１８.[５]㊀ＬｉｕｘＳꎬＸｕＪＰꎬＣｈｅｎＺＹꎬｅｔａｌ.Ｓｉｎｇｌｅ￣ｉｎｄｕｃｔｏｒｄｕａｌ￣ｏｕｔｐｕｔｂｕｃｋ￣ｂｏｏｓｔｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｃｏｎｖｅｒｔｅｒ[Ｊ].ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＩｎｄｕｓ￣ｔｒｉａｌＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓꎬ２０１５ꎬ６２(２):９４３－９５２.[６]㊀马鹏飞.基于平均电流法的单相Ｂｏｏｓｔ功率因数校正系统研究[Ｄ].华中科技大学ꎬ２０１８.[７]㊀ＦｕｋａｉｓｈｉＹꎬＨｉｇｕｃｈｉＫꎬＦｕｒｕｙａＨꎬｅｔａｌ.ＤｅｓｉｇｎｏｆｒｏｂｕｓｔｄｉｇｉｔａｌｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｆｏｒｉｎｔｅｒｌｅａｖｅＰＦＣｂｏｏｓｔｃｏｎｖｅｒｔｅｒｗｉｔｈＤＣ－ＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｌｏａｄ.ＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎＤｅｖｉｃｅｓａｎｄＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＣｉｒｃｕｉｔ.ＩＥＥＥꎬ２０１３:１－２.收稿日期:２０２１－０７－２６。

基于Boost拓扑平均电流模式的APFC研究作者：杨徐路顾国帅杨振牟昱东来源：《数字技术与应用》2019年第10期摘要：数字化功率因数校正技术是当前时代电力电子领域中的几个重要发展方向之一。

本文基于 Boost拓扑平均电流模式下的数字化功率因数校正控制方案，完成了控制系统的软硬件设计与仿真验证，搭建了基于MC56F8013的实验平台。

实验结果表明：该方案满足系统的功率因数校正设计要求。

关键词：功率因数校正;数字化;Boost中图分类号：TM46 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）10-0132-020 引言近些年来，伴随电力电子技术的迅猛发展以及电力电子元器件本身的技术突破，电力电子产品在众多领域得到了广泛的应用。

同时，由于电力电子技术会带来诸如电网侧谐波污染、功率因数降低等问题，国家出台了一系列标准以对降低谐波电流和功率因数校正提出强制性要求[1]。

在此背景下，一方面，因数字化APFC对比模拟PFC技术有明显价格优势、可实现更为复杂的算法、更灵活方便，许多电力电子相关行业研究人员开始投身该技术的研究;另一方面，随着数字控制技术的日趋成熟，PFC技术的数字化也逐渐成为可能[2]。

1 数字化PFC控制方案本文基于平均电流控制策略，在Boost升压电路拓扑中应用PFC电路，可在较宽范围的电压输入条件下（90-265V）保持后端输出电压及功率的恒定并取得良好的PFC功率因数校正效果。

基于DSP Frescale MC56F8013的数字化控制方案如图1所示。

功率因数校正系统主要包括硬件和软件两部分的设计内容。

硬件层面上，通过完成主功率电路设计、数字信号处理芯片的控制回路设计、抗干扰设计、驱动电路设计以及故障保护电路设计等，实现了系统的能量传输需求，保证了信号的完整性和工作的稳定性。

软件层面上，本文围绕数字化控制方案进行设计，与传统的模拟功率因数校正芯片不同，数字化功率因数校正功能主要是依靠其内部的控制算法来实现，其算法工作原理如下[3]：系统首先进行电流反馈控制基准信号的合成，主要由三部分组成：完成系统主回路輸出电压U0的采样，将采样结果储存至ADC模块中的ANA1寄存器，与设置的基准电压U0*比较后产生相应的误差信号Uerr，并将此误差信号送入电压放大器进行处理，其输出结果将作为电流反馈控制基准信号的一路输入，用来稳定输出电压信号;完成系统输入端电压Uin的采样，将采样结果存储至ADC 模块中的ANB0寄存器，其值作为控制基准信号的第二路输入，用于作为电流波形的基准，以保证输入电流信号的正弦性;同时为了达到系统恒功率输出的目的，加入了第三路输入信号：电源电压有效值平方的倒数，从而保证在宽范围电压供电时系统输入电压的前馈作用，以实现输出功率的恒定。

CCM模式APFC电路设计传统的工频交流整流电路，因为整流桥后面有一个大的电解电容来稳定输出电压，所以使电网的电流波形变成了尖脉冲，滤波电容越大，输入电流的脉宽就越窄，峰值越高，有效值就越大。

这种畸变的电流波形会导致一些问题，比如无功功率增加、电网谐波超标造成干扰等。

功率因数校正电路的目的，就是使电源的输入电流波形按照输入电压的变化成比例的变化。

使电源的工作特性就像一个电阻一样，而不在是容性的。

目前在功率因数校正电路中，最常用的就是由BOOST变换器构成的主电路。

而按照输入电流的连续与否，又分为DCM、CRM、CCM模式。

DCM模式，因为控制简单，但输入电流不连续，峰值较高，所以常用在小功率场合。

CCM模式则相反，输入电流连续，电流纹波小，适合于大功率场合应用。

介于DCM和CCM之间的CRM称为电流临界连续模式，这种模式通常采用变频率的控制方式，采集升压电感的电流过零信号，当电流过零了，才开通MOS管。

这种类型的控制方式，在小功率PFC电路中非常常见。

今天我们主要谈适合大功率场合的CCM模式的功率因数校正电路的设计。

要设计一个功率因数校正电路，首先我们要给出我们的一些设计指标，我们按照一个输出500W左右的APFC电路来举例：已知参数：交流电源的频率fac——50Hz最低交流电压有效值Umin——85Vac最高交流电压有效值Umax——265Vac输出直流电压Udc——400VDC输出功率Pout——600W最差状况下满载效率η——92%开关频率fs——65KHz输出电压纹波峰峰值Voutp-p——10V那么我们可以进行如下计算：1，输出电流Iout=Pout/Udc=600/400=1.5A2，最大输入功率Pin=Pout/η=600/0.92=652W3，输入电流最大有效值Iinrmsmax=Pin/Umin=652/85=7.67A4，那么输入电流有效值峰值为Iinrmsmax*1.414=10.85A5，高频纹波电流取输入电流峰值的20%，那么Ihf=0.2*Iinrmsmax=0.2*10.85=2.17A6，那么输入电感电流最大峰值为：ILpk=Iinrmsmax+0.5*Ihf=10.85+0.5*2.17=11.94A7，那么升压电感最小值为Lmin=(0.25*Uout)/(Ihf*fs)=(0.25*400)/(2.17*65KHz)=709uH8，输出电容最小值为：Cmin=Iout/(3.14*2*fac*Voutp-p)=1.5/(3.14*2*50*10)=477.7uF，实际电路中还要考虑hold up时间，所以电容容量可能需要重新按照hold up的时间要求来重新计算。

UCC28019的高效率APFC电路设计的论文UCC28019的高效率APFC电路设计的论文摘要：文中针对传统功率因数校正电路设计程序繁杂、所需元件数量多、结构庞大、成本昂贵等问题，研究了一种基于UCC28019，并采用广泛应用的MSP430单片机作为控制器的Boost型高效率有源功率因数校正电路。

最后给出了实验波形，得到了相应的结论，验证了电路设计及其控制策略的正确性。

实验结果表明，使用UCC28019设计的电路，不仅可使步骤简化，系统可靠性增强，还有效提高了功率因数，保持了较好的稳定性。

关键词：UCC28019；MSP430单片机；Boost；功率因数校正0引言随着电力电子技术的发展及广泛应用，电力电子设备成为最大的谐波源。

当谐波电流注入电网时，电网电流会发生非正弦失真，对其它电气通信设备的正常运行造成干扰，从而导致电能质量降低，因此，如何抑制谐波已成为电力系统等领域的一个重要课题[1]。

针对上述问题，最理想的方法是在电源内部进行功率因数校正。

人们最早采用无源校正技术，但不能很好地抑制输入电流中的谐波含量。

进入20世纪70年代，伴随着电力半导体器件的不断更新，开关变换器迅猛发展。

80年代是现代化有源功率因数校正（APFC）技术发展的初级阶段，它将电网功率因数提高至接近1，且有稳定的'直流输入电压。

自20世纪90年代以来，出现了新的功率因数校正原理、拓扑和控制方法[2]。

本文研究了一种基于控制器UCC28019的有源功率因数校正（APFC）电路，它采用在电流连续导通模式下工作的Boost升压拓扑结构，最大化减小了谐波失真，实验结果非常逼近单位功率因数水平，达到了低成本、高效率PFC电路设计的目的。

1电路的工作原理与设计1.1UCC28019的结构与工作原理UCC28019是一种工作在连续导电模式下，具有功率因数校正功能的控制芯片。

UCC28019的调控功能经过两个回路完成：（1）内部电流回路。

ＨＩＤ灯电子镇流器中ＡＰＦＣ电路的设计作者：张丽来源：《科技经济市场》2009年第07期摘要：电子镇流器是一种电源变换装置，由于HID灯负载对电子镇流器的特殊要求而增加了其设计的复杂性。

本文讨论了HID灯电子镇流器中APFC电路的设计及实验结果。

关键词：HID灯；电子镇流器；APFC电路高气压放电光源由于气体放电电流密度大、发光亮度高，习惯上被称为高强度气体放电（High Intensity Discharge）灯，简称HID灯，广泛应用于广场、码头、车间、道路等室外照明环境中，在当今照明系统中占有重要的地位。

但HID灯电子镇流器仍处于研制阶段，未能得到广泛应用。

因此，在低压放电灯电子镇流器的基础上研制适用于HID灯的高性能电子镇流器对HID灯的推广具有重大的现实意义[1]，可以达到进一步节能和提高照明效果的目的。

由于HID灯自身的负阻特性，决定了其必须和限流元件——镇流器相串联才能稳定工作[2]。

为了减小在限流元件中的能量损耗，HID灯一般采用不消耗有功功率的电抗性元件——电感做镇流器。

本文讨论了HID灯电子镇流器中APFC电路的设计及实验结果。

1APFC电路的原理APFC电路置于桥式整流电路与滤波电解电容之间，实际上是一种DC-DC变换器。

APFC 电路主要有升压（Boost）、降压、升压——降压和回扫四种类型。

由于Boost型APFC电路在一定的输出功率下可以减小输出电流，从而可以减小输出滤波电容的容值和体积，故在电子镇流器中被广泛采用[3]。

Boost型APFC电路的基本原理如图1所示，主要由APFC控制芯片、功率开关管VT1、升压电感器L1、升压二极管VD5、输出滤波电容C1及反馈环路所组成，其核心是APFC控制芯片。

APFC电路的工作原理是基于升压电感L1的电流与电压之间的物理关系。

当开关管VT1导通时，升压二极管VD5截止，滤波电容C1通过负载放电。

当VT1由导通跃变为关断时，L1产生的突变电势使VD5正向偏置而导通，L1中的储能经VD5释放，对C1充电。

平均电流型APFC电路设计与实现作者：钟恩松王秀清单绍平李书营来源：《科技创新与应用》2019年第27期摘; 要：平均电流控制升压型APFC电路是目前应用最广泛的有源功率因素校正电路。

文章从电路原理、主要参数计算、硬件电路设计三个方面，对平均电流型APFC电路进行了阐述，并对电路设计进行了实验验证。

结果表明，该电路对功率因素的控制有显著效果，可以满足设计要求。

关键词：平均电流;升压型;APFC;UCC3818中图分类号：TM46; ; ; ; ;文献标志码：A; ; ; ;文章编号：2095-2945（2019）27-0086-03Abstract： Average current controlled boost APFC circuit is the most widely used active power factor correction circuit. In this paper， the average current mode APFC circuit is described from three aspects： circuit principle， main parameter calculation and hardware circuit design， and the circuit design is verified by experiments. The results show that the circuit has a remarkable effect on the control of power factors and can meet the design requirements.Keywords： average current; boost type; APFC; UCC3818引言功率因素校正（PFC）分无源PFC（PPFC）和有源PFC（APFC）两种[1]。

图1峰值电流型控制原理电路1引言近年来AC/DC 变换器的有源功率因数校正技术(Acti ve P ower F actor C orrection ,APFC )有了长足发展[1]。

在APF C 中关键是控制AC/DC 变换器网侧电流,使之跟踪网侧电压而变化。

为此,提出了多种控制网侧电流的方法,其中平均电流型控制方法具有明显的优点[1]、[2],因而受到人们的重视。

本文分析了平均电流型控制的基本原理和特点,并利用这一控制方法设计了一个单相APFC 电路,通过实际测试,证明平均电流型控制方法的优越性。

2平均电流型控制原理平均电流型控制是在峰值电流型控制基础上发展起来的一种电流型控制方法,它们均为双环控制系统,即一个电压环和一个电流环。

2.1峰值电流型控制以降压式电路为例(下同)。

如图1所示为峰值电流型控制的原理电路图[2]。

由图1可知,峰值电流型控制的根本特点在于,在电流环中它检测的只是开关电流的峰值,而无补偿环节因此,峰值电流型控制存在以下缺点[]①抗噪能力差;②需斜率补偿;③峰值电流与平均电流间的误差造成测量精度差;④仅适用于降压式电路,对升压式和反激式等电路不适合。

在APFC 中,升压式和反激式电路是优选电路,因此峰值电流型控制在APFC 中不具有优势。

2.2平均电流型控制如图2所示为平均电流型控制的原理电路图。

由图1可知,平均电流型控制与峰值电流型控制的不同在于,在电流环中引入了一个高增益的电流误差放大器。

电流误差放大器的同相端电压V C ,反映了所需编程电流的大小,检测到的电感电流经电阻变换网络R ,转换为电压信号送入电流误差放大器的反相端。

f 用来消除高频噪声,f z 、R f及R 实现对V 的运算。

电气传动自动化Electr ical Dr ive Autom a tion 第23卷第2期2001年4月Vol.23,N o.2Apr.,2001文章编号:1005—7277(2001)02—0038—03APFC 技术中的平均电流型控制及其应用研究陈丽敏(华北电力大学,河北保定071003)摘要:分析了有源功率因数校正(APFC)技术中的平均电流型控制原理及其特点。