《江西理工大學》學報排版樣本(160420)

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1、文章編號：5號黑正體 1007-1229（2012）01-默認字體：5號白正體；以下為注明字體均為5號白正體。 某某某系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)2號中宋 李 甲，張 乙，王丙丁4號楷體 (集美大學 信息工程學院，福建 廈門 361021)6號宋體 摘要：5號黑正體 針對功率因數(shù)和變換效率降低的功率因數(shù)和變換效率降低的情況，本文在分析某某變換基本原理的基礎上，提出了一種的有效性。5號楷體 鍵關詞：5號黑正體 功率因數(shù)校正；升壓變換；交流/直流變換 中圖分類號：5號黑正體 TM743 文獻標識碼：5號黑正體 A Design

2、 and simulation of the APFC circuit of boost converter3號黑正體 LI Jia, ZHAGN Yi, WANG Bing-ding5號黑正體 （School of Information Engineering，Jimei University，Xiamen 361021，China）6號白正體 Abstract:5號黑正體 The power factor and conversion efficiency decreasef the circuit are simulated. The validity?of th

3、e?APFC is proved by the simulation results. Key words:5號黑正體 APFC; Boost Converter; AC/DC 0 引言小四黑正 為了得到穩(wěn)定的直流電源會給電路帶來電流、電壓諧波畸變，其中電流畸變更為嚴重，需要抑制。功率因數(shù)低下和收稿日期：2011-9-30 資助項目： 作者簡介：賴聯(lián)有（1975－），男，講師，主要從事某某某方面研究，E-mail：… 備注：六號黑正體+6號宋體 電流諧波畸變?nèi)菀滓鸷芏鄦栴}，如引起控制系統(tǒng)組件的錯誤運行、對敏感電子設備造成損害、電路斷路器故障跳閘并燒斷保險絲、設

4、備運行時出現(xiàn)過熱現(xiàn)象、對附近電子設備造成干擾、諧波污染FC）之分。PPFC的優(yōu)點是簡單，缺點是不靈活、改善效果有限。APFC的優(yōu)點是設計靈活、改善。 開關電源中基本變換器拓撲有Buck、Boost、Buck-Boost、Cuk、Sepic、Zeta，它們原則上都可以用于功率因數(shù)校正。由于Boost變換器的特殊優(yōu)點，應用于PFC更為廣泛[5]。APFC具體的控制策略有峰值電流控制、平均電流控制、滯環(huán)電流控制、脈動電流面積控制等等，每種控制策略各有優(yōu)缺點。本文以Boost變換器為例闡述基于平均電流控制策略的主動式功率因數(shù)校正（APFC）的實現(xiàn)方法。 1 Boost變換器APFC原理一級標題，

5、小四黑正 Boost變換器APFC原理圖如圖1所示[6]。 圖表中字體為六宋 圖1 Boost變換器APFC原理圖表的標題均為小五黑 1.1 Boost變換原理二級標題，5號黑正體，若有三級標題，則為5楷 在圖1中，選擇不同的參數(shù)，電感電流可以是電流連續(xù)模式（CCM），也可以是電流斷續(xù)模式（DCM）的。在DCM模式下，Boost變換器中的電壓、電流波波形如圖2所示，存在三個模態(tài)。在CCM模式時，只有模態(tài)1和模態(tài)2，沒有模態(tài)3[7]。 圖表中字體均為6宋，表格采用三線表的形式。 如有圖注，則采用6宋居中，變量字母采用斜體，單位正體 圖2 Boost變換器中各電

6、流及電壓波形圖標題為小五黑 假設輸入電壓為，開關周期為，占空比為，參照文獻[6]，電路功率因數(shù)的計算過程如下： 電感電流的峰值： （1） 開關S關斷后，電感電流從峰值下降到零所需要的時間： （2） 輸入電流的平均值： （3） 輸入功率： （4） 輸入電流的有效值： （5） 電路的功率因數(shù)： （6） 1.2 Boost變換器APFC原理5號黑正體 APFC的基本功能是：使輸入電流為正弦波并與輸入電壓保持同相位關系，維持輸出電壓的穩(wěn)定。因此，APFC必須同時控制輸入電流和輸出電

7、壓。對輸入電流的控制是通過整流線電壓來實現(xiàn)的，對輸出電壓的控制是通過改變電流幅值信號的平均幅值來實現(xiàn)的。采用平均電流模式控制的APFC變換器原理如圖1所示，APFC電路主要由電流誤差補償器、電壓誤差補償器和電壓前饋補償器三部分組成。 （1）電流誤差補償器的主要作用是：輸入?yún)⒖茧娏餍盘柡蛯嶋H的電感電流，輸出電流誤差控制信號，使跟隨。 如該信號除以平均電壓信號的平方值，得到，隨著輸入電壓增加相應的按比例減小，從而保持輸入功率為恒定值。 1.3 參數(shù)計算二級標題，5號黑正體 參考文獻[7]，圖1中的各參數(shù)計算方法如下所：最大電感電流： （7） 增益常數(shù)：

8、 （8） 2 仿真實驗一級標題，小四黑正體 采用PSIM軟件建模并仿真，仿真時所取的參數(shù)為：輸出功率、輸入電壓為市電、輸出電壓、開關頻率、電感、輸出電容、負載。 輸入電壓、輸入電流、電感電流如圖3所示。比較圖3（a）和圖3（b）可以看出：輸入電流與輸入電壓保持了同相位關系；從圖3（c）可以看出：電感電流與輸入電壓保持了同相位關系；同時電感電流是連續(xù)的，即電路工作在CCM模式。 、位移功率因數(shù)、諧波畸變率THD如圖5所 ，電感電流如圖6所示。從圖6可以看出：當，電感電流是斷續(xù) 圖中字體為6宋 圖6 電感電流（）圖標題，小五黑 3 結論

9、根據(jù)仿真結果，可以得出：（1）在Boost變換電路中，采用APFC 電路可以使輸入電流和輸入電壓保持同相位關系，有效的提高電路的功率因數(shù)、位移功率因數(shù)、降低總諧波畸變率THD。（2）改變電路參數(shù)可以是電路工作于不同的模式（CCM模式或DCM模式）。 參考文獻：5號黑體 [1] 王兆安，劉進軍．電力電子技術（第五版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009：224-227．6號宋體 [2] Wu X, Tse C K, Wong S C, et al. Fast-scale bifurcation in single-stage PFC power supplies operatin

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