CRM Buck PFC变换器的研究+文献综述(2)
4.3.6 控制芯片 20
5 FPC电路的仿真 22
5.1 仿真结果 22
5.2 仿真结果分析 25
结 论 26
致 谢 27
参考文献28
1 绪论
在科学技术飞速发展与社会日益强大的时代，是什么在我们的生活中变得越来越常见呢？没错，就是电子产品。但是所有的电子的产品都是需要电源供电的，但是由于电路中非线性元器件与储能元器件的存在，使得输入的交流电流波形发生了很严重的变形，产生谐波电流，使电源利用率降低，而且供电质量大打折扣，为了提高电源的利用率，使供电质量得以保证，功率因数校正技术成为了科学研究领域的重中之重。
1.1 PFC技术的实现方法
无源功率因数校正技术(PPFC)，这种方法的电路拓扑只采用了电感、电容、电阻和二极管等无源器件。首先利用电感和电容组成滤波器对输入的电流进行有效的整形，然后是对输入的电流的波形相位的改变，由此起到校正功率因数的目标。这种方法电路简单，但是对于谐波的抑制作用有很大的缺陷，功率因数也不会特别高，在一些小功率场合能够放心的使用。
无源功率因数校正电路如图1.1所示：
图1.1 无源功率因数校正电路
有源功率因数校正(APFC)，有源PFC技术的原理是在桥式整流器和输出电容的滤波器之间加入一个能够校正输入的电流波形并且使其能与输入的电压波形保持同相位的功率校正的电路，加入这个校正电路之后将电流波形整形成接近于正弦波，很有效的提高了功率因数。APFC的使用范围更广，并且输出电压更加稳定，体积重量小。因此，有源功率因数校正（PFC）在提高功率因数的应用更多，已经成为主流功率因数校正方式[1] 。
有源功率因数校正电路如图1.2所示：
图1.2 有源功率因数校正电路
1.2 PFC技术发展过程
自八十年代起，功率因数校正技术就慢慢发展起来，各国得专家都对其做了非常深入的探究，并且研究成果很理想。八十年代中期，功率因数校正（PFC）技术的探究重点主要放在电感电流连续模式(CCM)[2]；这种模式具有很高的功率因数，并且经过开关管电流的有效值非常小等优点，因此这一模式主要应用于大中功率的设备中。但是需要测定输入电流电压，需要乘法器，并且采用电流电压双环控制方式。由于控制比较复杂,成本也很高。所以到了八十年代末，电流断续模式(DCM)开始出现[3]；和CCMPFC变换器相比，DCMPFC的电路的控制更为简便，它只用检测输出电压即可。但是因为其开关管电流的有效值相较CCM大,并且输入电流的纹波大,所以仅适用于对成本要求比较高的小功率应用场合。九十年代初，临界导通模式(CRM)的功率因数校正技术开始被提出来[4]；该模式具有输入电流的高频脉动量相较于DCM模式减小的优势，并且还防止出现Boost变换器中的升压二极管反向恢复的问题。现在CRM模式的Boost PFC电路主要应用在50W-300W功率等级内的功率因数校正场合[5];其缺点是开关频率随着输入电压与负载的变化而发生变化，EMI滤波器与Boost电感的设计较为复杂。根据PFC的结构特点，我们可以将PFC技术分为两大类：两级PFC技术和单级PFC技术。两级PFC技术比单级的PFC技术出现的要早，第一级的功能是整形输入的电流波形，使其接近正弦波波形,因此使得输入的电流的谐波大大的降低，并且很好的的起到了提高功率因数的目的,所以我们将第一级叫为功率因数校正级,第二级的主要作用是调整电压的输出使其满足负载的需求，我们管它叫DC-DC级。两级 PFC技术不仅能实现高的输入功率因数、降