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一粒金砂(中级)

硬开关与软开关功率因数校正电路的研究

摘要:介绍两种常用的APFC芯片UC3854和UC3855的工作原理、功能特点,做了实验波形分析及对比性研究。前级从220V交流电网整流提供直流是在电力电子技术及电子仪表中应用极为广泛的一种基本变流方案。但整流器-电容滤波电路是一种非线性器件和储能元件的组合,因此虽然输入交流电压是正弦波,但输入电流波形却严重畸变,呈脉冲状,含有大量的谐波,使输入电路的功率因数不到0.7。

  用电设备的输入功率因数低主要会造成以下危害:谐波电流严重污染电网,干扰其他用电设备;容易造成线路故障如线路、配电器件过热,电网谐振;增加线路、变压器和保护器件的容量;中线流过叠加的三相三次谐波电流,使中线过流而易损坏。

  因此,我们必须采取适当的措施来减小输入电流波形的畸变,提高输入功率因数,以减小电网污染。如信息产业部在通信电源的入网检测中就要求1500W以上的电源设备,其功率因数必须高于0.92;1500W以下的电源设备,其功率因数必须高于0.85。

  目前,主要用来提高功率因数的方法有:电感无源滤波,这种方法对抑制高次谐波有效,但体积大,重量大,在产品设计中其应用将越来越少;逆变器有源滤波,对各次谐波响应快,但设备造价昂贵;三相高功率因数整流器,效率高、性能好,近年来其控制策略和拓朴结构处于不断发展中。单相有源功率因数校正(APFC),通常采用Boost电路,CCM工作模式,因其良好的校正效果,目前在产品设计中得到越来越广泛的应用。

  本文主要介绍了两种常用的APFC芯片UC3854和UC3855的工作原理、功能特点及实验波形分析,并作了对比性研究。

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