单相有源PFC

根据功率因数校正的基本原理和物理意义，通过仿真分析和实验研究，从理论上推导出一种新的直接控制算法。

结果表明，该方法用途广泛，不需要输入电压检测，具有较宽的功率调制范围，适用于任何输入电压波形，因此在传统交流电压或分布式电源应用中，如车载交流正弦波电源，在交流方波电源功率因数校正中具有重要的应用价值。

为了方便地描述问题，提出了功率调节范围，正弦AC PFC，方波AC PFC和DC PFC的概念。

传统单相有源PFC的工作原理的实质是：在每个开关周期中，通过电源开关S1的常规开关过程，电源uac通过整流桥和电感L短路，所以电感器L存储能量，然后将所有或部分存储的能量释放到负载侧的直流电解电容器，同时获得同步正弦输入电流波形和稳定的直流输出电压。

传统单相有源PFC的控制策略是电流闭环（内环）和电压闭环控制（外环），可以达到很好的控制效果。

但是，对于具有模拟控制的APFC，很难平衡轻载和重载对同一组参数的影响。

对于分布式发电或数字发电等应用，由于交流电压是高质量的交流正弦波电压，交流方波电压或直流电压，即APFC的输入电压是稳定的，只能检测到有效电感电流值，可以直接计算。

此时空气比不需要检测输出电压。

这是APFC的工作原理，它不检测输入交流电压和输出直流电压。

参考单相正弦交流电源的功率因数概念，为了提高电源利用率，输入电流波形应与输入电压波形相似，从而提出方波交流PFC和直流PFC等概念。

。

方波AC PFC是AC的输入电压。

方波电压PFC，DC PFC是输入电压为直流电压的PFC。

由于该算法可以直接计算PFC的占空比，因此具有校正效果好，支持功率范围宽的优点。

从表面上看，由于检测到电感器电流的有效值，控制算法具有滞后。

为了提高速度和保持稳定性，可以采用移动平均滤波算法。

为了表征APFC系统支持输出功率的能力，提出了功率调制范围的概念，即在确保良好的功率因数校正时APFC系统可以支持的最大输出功率与最小输出功率之比。

当输出电压U0设定不变且输入电压的有效值也恒定时，随着负载增加，输出电压的瞬时值减小，输出电流上升，并且电感器电流的瞬时值上升。

此时，k可以减少。

增加总占空比导致输入电流有效值增加并且输出电压返回到设定值，从而产生新的稳定工作点。

以相同的方式，可以分析输入电压和输出电压变化时的情况。

设计一款6.6 kW单相交流正弦电压输入数字有源PFC电源模块。

整流桥并联使用两个25 A / 100 C扁平整流桥，电源开关使用单个80 A / 100 C SGL160N60UF，FRD使用单个40 A / 100 C FFAF40U60DN，升压电感选择40 A为1。

mH硅钢电感器，交流吸收电容器选用3.3 F / 275VAC无感电容器，电解电容器选用6只680 F / 400 VAC电解电容并联，核心控制器选用NEC 1 6 bit PD1 8 F 1 2 0 1，固定开关频率为20 kHz。

经过大量的硬件和软件调试，输入交流电压最终为150~265 V，输出直流电压平均为365 V，适合输入频率为50 Hz / 60 Hz的数字PFC电源模块，最小输入电流小于0。

5臂，最大输出直流电流接近40 Arms可接近1输入功率因数和谐波电流分布符合IEC61000-3-2：2000和IEC 61000-3-12：2005标准。

该算法可以直接计算PFC的占空比，具有良好的校正效果，支持功率范围。

广泛的优势等表面上，控制计数由于检测到电感电流的有效值，存在滞后现象。

为了提高坚牢度和保持稳定性，可以使用滑动平均滤波算法。

为了表征APFC系统支持输出功率的能力，提出了功率调制范围的概念，即确保良好的功率因数校正。

APFC系统可支持的最大输出功率与最小输出功率之比。

当输出电压U0设定不变且输入电压的有效值也恒定时，输出电压的瞬时值随负载增加而减小，输出电流将上升，电感电流的瞬时值将上升。

此时，可以减小k并且可以增加整个占空比。

结果，输入电流的有效值增加，并且输出电压返回到设定值以获得新的稳定操作点。

同样，它可以进行分析。

当输入电压和输出电压发生变化时。