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傳統(tǒng)的工頻交流整流電路，因?yàn)檎鳂蚝竺嬗幸粋€(gè)大的電解電容來穩(wěn)定輸出電壓，所以使電網(wǎng)的電流波形變成了尖脈沖，濾波電容越大，輸入電流的脈寬就越窄，峰值越高，有效值就越大。這種畸變的電流波形會(huì)導(dǎo)致一些問題，比如無功功率增加、電網(wǎng)諧波超標(biāo)造成干擾等。

功率因數(shù)校正電路的目的，就是使電源的輸入電流波形按照輸入電壓的變化成比例的變化。使電源的工作特性就像一個(gè)電阻一樣，而不在是容性的。

目前在功率因數(shù)校正電路中，最常用的就是由BOOST變換器構(gòu)成的主電路。而按照輸入電流的連續(xù)與否，又分為DCM、CRM、CCM模式。DCM模式，因?yàn)榭刂坪?jiǎn)單，但輸入電流不連續(xù)，峰值較高，所以常用在小功率場(chǎng)合。CCM模式則相反，輸入電流連續(xù)，電流紋波小，適合于大功率場(chǎng)合應(yīng)用。介于DCM和CCM之間的CRM稱為電流臨界連續(xù)模式，這種模式通常采用變頻率的控制方式，采集升壓電感的電流過零信號(hào)，當(dāng)電流過零了，才開通MOS管。這種類型的控制方式，在小功率PFC電路中非常常見。

今天我們主要談適合大功率場(chǎng)合的CCM模式的功率因數(shù)校正電路的設(shè)計(jì)。

要設(shè)計(jì)一個(gè)功率因數(shù)校正電路，首先我們要給出我們的一些設(shè)計(jì)指標(biāo)，我們按照一個(gè)輸出500W左右的APFC電路來舉例：

已知參數(shù)：

交流電源的頻率fac——50Hz

最低交流電壓有效值Umin——85Vac

最高交流電壓有效值Umax——265Vac

輸出直流電壓Udc——400VDC

輸出功率Pout——600W

最差狀況下滿載效率η——92%

開關(guān)頻率fs——65KHz

輸出電壓紋波峰峰值Voutp-p——10V

那么我們可以進(jìn)行如下計(jì)算：

1，輸出電流Iout=Pout/Udc=600/400=1.5A

2，最大輸入功率Pin=Pout/η=600/0.92=652W

3，輸入電流最大有效值Iinrmsmax=Pin/Umin=652/85=7.67A

4，那么輸入電流有效值峰值為Iinrmsmax*1.414=10.85A

5，高頻紋波電流取輸入電流峰值的20%，那么Ihf=0.2*Iinrmsmax=0.2*10.85=2.17A

6，那么輸入電感電流最大峰值為：ILpk=Iinrmsmax+0.5*Ihf=10.85+0.5*2.17=11.94A

7，那么升壓電感最小值為L(zhǎng)min=(0.25*Uout)/(Ihf*fs)=(0.25*400)/(2.17*65KHz)=709uH

8，輸出電容最小值為：Cmin=Iout/(3.14*2*fac*Voutp-p)=1.5/(3.14*2*50*10)=477.7uF，實(shí)際電路中還要考慮hold up時(shí)間，所以電容容量可能需要重新按照hold up的時(shí)間要求來重新計(jì)算。實(shí)際的電路中，我用了1320uF，4只330uF的并聯(lián)。