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功率因数校正PFC变换器的实验研究一、实验目的1 理解功率因数校正控制策略的原理；2掌握基于BOOST的PFC变换器的基本工作原理；3掌握UC3854功率因数校正控制芯片的功能及使用方法。
二、实验内容熟悉UC3854的原理及使用方法，理解PWM 波产生过程；研究PFC变换器输入电流失真度、相移因数和功率因数之间的关系；理解PFC变换器闭环控制过程，掌握变换器闭环性能指标。
对变换器的基本要求如下：输入电压：220V，50Hz输出负载电流：0.1~1A输入PF：> 0.99三、实验器材四、主要实验步骤1控制电路接20V 直流电压。
用示波器观察并记录UC3854各管脚波形及驱动电路输出波形。
注意观察UC3854的3脚、14脚波形和UC3854输出波形之间的关系，理解UC3854芯片PWM 波产生过程。
2 打开主电路和控制电路电源，观察电感支路的电流波形，使电感工作在电流连续情况下。
用示波器观察并记录功率场效应管漏源极与栅源级间电压波形及它们之间的关系，理解场效应管的工作原理。
观察并记录电感支路、场效应管支路、二极管支路的电流波形，观测整流桥输出电压，电感两端、二极管两端、负载两端的电压波形，理解工作过程。
用示波器交流档观察输出电压纹波⊿UPP 。
4 观测输入电流与输入电压同步和功率因数情况：用示波器观察并记录不同输入电压和负载下输入电压和输入电流波形，比较两者的波形和相位，理解功率因数校正的意义。
用功率分析仪记录不同输入电压和负载下输入功率因数大小和电流失真度大小。
分析功率因数、波形畸变度和相移因数之间的关系。
5 计算不同输出功率下和输入电压下PFC 变换器的效率和外特性：改变PFC 变换器的负载和输入电压大小，测量并计算额定输入电压下负载变化时PFC 变换器的效率η和外特性，以及额定负载下不同输入电压时的PFC 变换器的效率η。
五、实验步骤的波形记录及相关分析1、实验电路图ov ininput图1.1 UC3854芯片引脚图1.2 Boost 电路图图1.3 UC3854内部结构2、主要波形图（1）UC3854各管脚波形及驱动电路输出波形图2-1 UC3854的3脚波形图2-2 UC3854的14脚波形图2-3 UC3854输出波形分析：UC3854的3管脚为电流闭环控制器的输出引脚，输出为电流闭环的信号。
电气工程与自动化学院《电力系统分析综合实验》2019年度PSASP实验报告学号：姓名：班级：1、阐述基于PSASP的电力系统分析综合实验的目的。
实验目的：掌握用PSASP进行电力系统潮流计算，短路计算，暂态稳定计算。
（1）潮流计算可以为短路计算和暂态稳定计算提供初始状态，是电力系统计算中的基本计算，要求掌握软件的操作步骤，并对比分析牛顿拉夫逊法和PQ分解法的区别，在实验过程中体会PQ分解法相比牛顿拉夫逊法的特点。
（2）短路计算的目的要求根据数据结合对称分量法加深对于短路计算的理论知识的理解。
（3）暂态稳定计算里最关键的是故障极限切除时间的确定，加深对复杂电力系统暂态的判定的认识。
2、简要阐述本实验课程的主要实验任务（1）掌握用PSASP对电力系统进行建模。
（2）潮流计算，包括对常规方式和规划方式的电力系统进行潮流计算。
（3）短路计算，基于潮流作业1和2等5个单相接地短路、AB两相短路、复杂故障短路计算等短路计算并分析结果。
（4）暂态计算，基于潮流作业1和2的瞬时故障进行暂态稳定计算并分析结果。
3、实验方案原理图介绍。
图1（a）常规方式（b）规划方式以上为系统常规运行方式的单线图。
由于母线STNB-230 处负荷的增加，需对原有电网进行改造，具体方法为：在母线GEN3-230 和STNB-230 之间增加一回输电线，增加发电3 的出力及其出口变压器的容量，新增或改造的元件如下图虚线所示：4、计算分析用建模数据的整理表1母线数据5、按照下列作业要求，完成计算分析实验作业。
(1)基于实验二的潮流计算，对牛顿法和PQ法的原理做比较性的说明。
表6 常规方式下PQ法和NR法的潮流计算摘要信息报表表7 常规方式下PQ法和NR法的全网母线（发电、负荷）结果报表牛顿拉夫逊法每次都对电压幅值和相位进行修正，且每次计算MAX(DVR,DVI),判断是否小于允许误差0.0001，满足条件时停止迭代。
PQ分解法利用交流高压输电网中输电线路电抗远大于电阻的特点，对于牛顿拉夫逊法修正方程式的系数矩阵进行简化，节点的有功功率不平衡量只用于修正电压的相位，节点的无功功率不平衡量只用于修正电压的幅值，单次迭代计算量小，两个步骤分别轮流迭代，分别计算MAX(DP),MAX(DQ)，最终保证两者都小于允许误差0.0001。
pfc课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握PFC（Power, Force, and Control）的基本概念，理解其在日常生活中的应用。
2. 学生能运用PFC的相关知识，解释并分析简单物理现象。
3. 学生了解PFC在实际工程和科技领域的重要性。
技能目标：1. 学生能运用PFC的基本原理，解决实际问题，提高解决问题的能力。
2. 学生通过小组讨论和实验操作，培养团队合作和动手实践的能力。
3. 学生通过完成课后练习，提高自主学习能力和知识运用能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对PFC产生兴趣，激发学习物理的积极性，形成主动探究科学问题的习惯。
2. 学生在学习过程中，培养勇于尝试、不断改进的进取精神。
3. 学生认识到科技发展对社会进步的重要性，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为物理学科的一节实验课，旨在通过理论与实践相结合，帮助学生深入理解PFC知识。
学生特点：五年级学生已具备一定的物理基础和实验操作能力，好奇心强，善于观察和思考。
教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动探究，关注学生的个体差异，提高学生的实践操作能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 引入PFC概念：通过生活实例，让学生理解力量、能量和控制的概念。
- 力的概念：重力、摩擦力等。
- 能量概念：动能、势能等。
- 控制概念：简单机械的控制原理。
2. 理论知识讲解：- PFC的基本原理及其相互关系。
- PFC在实际应用中的案例分析。
3. 实践操作：- 设计简单实验，让学生观察并记录PFC现象。
- 小组合作，探讨并解决与PFC相关的问题。
4. 教学大纲安排：- 第一节课：引入PFC概念，讲解理论知识。
- 第二节课：实践操作，小组合作解决问题。
- 课后作业：布置与PFC相关的练习题，巩固所学知识。
5. 教材章节：- 第五章：力的概念及其应用。
- 第六章：能量的转化与守恒。
新型低成本CCM PFC控制器原理与测试上网时间: 2003年05月30日摘要：一种新的连续导通模式(CCM)的功率因数校正(PFC)控制器，被命名为ICE1PCS01, 是基于一种新的控制方案开发出来的。
与传统的PFC解决方案比较，这种新的集成芯片(IC)无需直接来自交流电源的正弦波参考信号。
该芯片采用了电流平均值控制方法，使得功率因数可以达到1。
通过增强动态响应的方法使得负载突然波动时的动态特性得到改善。
独特的软启动方式防止了启动时过高的浪涌电流。
为了确保系统的安全运行，也提供了各种保护措施。
本文将介绍该芯片工作过程，同时提供了测试结果。
此芯片采用双列直插8管脚的封装形式，适用于低成本的PFC设计。
一、简介传统的用于电子设备前端的二极管整流器，因为导致电源线的脉冲电流，干扰电网线电压，产生向四周辐射和沿导线传播的电磁干扰，导致电源的利用效率下降。
近几年来，为了符合国际电工委员会61000-3-2的谐波准则，有源PFC电路正越来越引起人们的注意。
对于小于200瓦的小功率装置，不连续调制模式(DCM)因其低廉的价格受到普遍欢迎。
另外，它的控制电路块中只有一个电压控制环，因而采用DCM的PFC设计简单易行。
然而，由于它固有的电流纹波较大，DCM很少应用于大功率场合。
在大功率场合，CCM的PFC更具有吸引力。
在CCM 的拓扑结构中，它的传输函数存在电压环和电流环两个控制环路。
因而CCM的控制电路设计复杂，CCM PFC控制器的管脚数目也较多。
ICE1PCS01这种新的PFC控制器，是为了降低设计费用和难度而开发的。
它仅有8个管脚。
此外，根据故障模式影响分析(FMEA)，很多的保护电路被集成在这块芯片中。
本文将对此IC的功能进行详细地介绍，并通过测试结果验证了它的性能。
二、芯片功能1. 无直接参考正弦波传感信号的均值电流控制传统的CCM PFC结构电路如图1所示。
图1：传统的CCM有源PFC电路和它的波形可以看出，在传统的PFC电路存在两个控制环。
PFC培训实用教案$number{01}目录•PFC基础概念与原理•PFC电路设计与实践•PFC控制策略及优化方法•PFC系统调试与故障排除•PFC在各个领域中的应用实例•未来发展趋势和前沿技术动态01PFC基础概念与原理PFC （Power Factor Correction…指通过采用一定的控制技术和电路拓扑结构，使得电力电子设备输入电流波形跟随输入电压波形变化，从而提高设备的功率因数，减小对电网的谐波污染。
要点一要点二PFC 的作用提高设备的功率因数，降低设备对电网的谐波污染，减小设备的视在功率和无功功率，提高设备的运行效率。
PFC 定义及作用PFC工作原理简介PFC工作原理通过检测输入电流和输入电压的相位差，控制开关管的导通和关断，使得输入电流波形跟随输入电压波形变化，从而实现功率因数的校正。
PFC控制策略常见的PFC控制策略包括平均电流控制、峰值电流控制、滞环电流控制等。
不同的控制策略具有不同的优缺点，适用于不同的应用场景。
123常见PFC 类型及其特点交互式PFC采用交互式控制技术进行功率因数校正。
具有校正效果好、动态响应快等优点，但控制算法复杂、实现难度较大。
适用于对功率因数和动态性能要求较高的场合。
被动式PFC采用无源元件（如电感、电容等）进行功率因数校正。
具有结构简单、成本低等优点，但校正效果较差，适用于对功率因数要求不高的场合。
主动式PFC采用有源元件（如开关管、二极管等）进行功率因数校正。
具有校正效果好、适用范围广等优点，但结构复杂、成本较高。
适用于对功率因数要求较高的场合。
02PFC电路设计与实践安全性原则可靠性原则高效性原则经济性原则电路设计基本原则与方法优化电路设计，降低功耗，提高能源利用效率，减少不必要的能量损失。
在满足性能要求的前提下，尽量选用性价比高的元器件和方案，降低制造成本。
确保电路在正常工作条件下不会对人员或设备造成伤害，采取适当的保护措施，如过流、过压、过热保护等。
一种新型PFC的控制仿真研究杨存祥;何康;金楠;冯雪【摘要】功率因数校正(PFC)电路是一种提高功率因数、减小总谐波的电路,它利用电力电子变换技术来实现功率因数校正的功能.介绍了单相PFC电路的优点及工作原理,根据其特点,采用分级控制它的运行、输入侧采用网侧电流跟随的方法,并且采用了锁相环技术保证电流和电压严格同相;输出侧采用重复PI控制策略.采用此控制方法可以使PFC电路在达到传统整流电路功能的基础上,进一步提高功率因数、减小总谐波.通过Matlab/Simulink的仿真实验,验证了该方法的可行性.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2015(039)003【总页数】3页(P586-587,603)【关键词】功率因数校正;分级控制;Matlab仿真【作者】杨存祥;何康;金楠;冯雪【作者单位】郑州轻工业学院电气信息工程学院,河南郑州450002;郑州轻工业学院电气信息工程学院,河南郑州450002;郑州轻工业学院电气信息工程学院,河南郑州450002;郑州轻工业学院电气信息工程学院,河南郑州450002【正文语种】中文【中图分类】TM643随着经济的快速发展，大量的直流开关电源正得到越来越多的应用，如果没有经过功率因数校正，开关电源会对电网造成输入侧波形畸变、功率因数降低等问题。
如何提高功率因数，提高电能质量，是学者们现在研究的重点。
随着GTO、IGBT等大功率电力电子器件发展，电力电子技术应用的范围越来越广。
有源功率因数校正(active power factor correction，APFC)电路，是指在传统的不控整流中融入有源器件，使AC侧电流在一定程度上正弦化，从而减小装置的非线性，改善功率因数的一种高频整流电路[1]。
有源功率Boost PFC电路在很多开关电源中都有着广泛的应用，它有以下优点[1]：(1)有输入电感，可以减少对输入滤波器的要求，并可以防止市电电网对主电路的高频瞬态冲击；(2)功率开关管和输出电压共地，控制驱动简单；(3)可以在国际标准规定的输入电压和频率的变化范围内保持正常工作；(4)开关管的电压超过输出电压值。
