Boost型PFC單相整流

1、仿真指標(biāo)輸入電壓：22V土10%,50Hz;輸出電壓：40VDC;輸出功率：50W;仿真采用UC3854進(jìn)行雙閉環(huán)控制;二、參數(shù)計(jì)算升壓電感輸入的峰值電流允許的電感電流最大波動(dòng)IL=0.2Ipk=0.23.57=0.714A最小電壓峰值點(diǎn)的占空比VO-Mn(pk)VO40-220.9、2八仁=0.340升壓電感值Vin(pk)fsIL19.832.3=117出1001030.714輸出電容以滿足36ms的維持時(shí)間為要求計(jì)算，得c2POt2500.036LC=22=22=960gFUo2-Uo(min)2402-352采樣電阻仿真時(shí)，采樣電阻Rs取值為0.1Qpk1!工紅以3.57AVin(mi

2、n)220.9峰值電流限流電阻RPKI和RPK2是分壓器中的電阻，RPKI的典型值是10kQ。 如果設(shè)置過載量為0.6A,則峰值電流過載值為Ipk(max)=IpkI/2=3.570.714/2=3.927AIpk(ov)=3.9270.6=4.527A檢測(cè)電壓過載值Vpk3)=4.5270.1=0.4527Apk(OV)可以得到RPK2的大小Rpk110000Rpk2=Rpk(ov)p-=0.4527604】VREF7.5前饋分壓電路前饋電壓分壓網(wǎng)絡(luò)在最低輸入交流時(shí)應(yīng)確保引腳8處的電壓不低于1.414V,可以計(jì)算出RFF1為910kQ,RFF2為86kQ,RFF3為20kQ。為了計(jì)算出濾波電

3、容，限定前饋電路對(duì)總諧波畸變的貢獻(xiàn)為1.5%,全波整流電路中二次諧波含量大約為66.2%,計(jì)算得濾波電容參數(shù)CFFI為0.1pFCFF2為0.53w田乘法器參數(shù)計(jì)算計(jì)算RVACRVAC計(jì)算偏置電阻RBIRB1一般取Rvac的計(jì)算電阻RSETVin(max),21.122二57k110.0006IAC(max)1/4,所以RBI取值15kQ。AC(min)=Vin(min)/RAC=220,9、2/(57103)=0.49mA計(jì)算電阻RmoRmo上的電壓必須等于通過峰值電流限制時(shí)Rs上的電壓，可以計(jì)算出:仿真時(shí)，Rmo取值500Q振蕩器的設(shè)計(jì)1.2533=3.3nF3.8103100103電流誤

4、差放大器的補(bǔ)償根據(jù)PSIM中的smartctrl,計(jì)算可知:R取值974Q,G取值11nF,Rii取值500Q。電壓誤差放大器的補(bǔ)償根據(jù)PSIM中的smartctrl,計(jì)算可知：Rv取值574Q,Cv取值4.5uF,Riv取值10kQ。二、仿真原理圖RSET3.752AC(min)3.75-_320,4910=3,8k1Rmo=Vpk(OV)2lAC(min)0.4527ZZ-320.4910=4621c1.25CT二RSETfs根據(jù)參數(shù)計(jì)算結(jié)果，在PSIM中搭建的仿真原理圖如圖1所示。圖 1 1 仿真原理圖四、仿真分析如圖2所示，Vo為輸出電壓，穩(wěn)定在40V；Iin為輸入電流，Vin為輸出電

5、壓， 兩者皆為正弦波， 且同相位。 在PSIM中測(cè)量的結(jié)果如圖3和圖4所示，輸入功率因數(shù)PF為0.96,輸入電流波形Iin的THD為26.7%。附1!HR1VA&F1&F1DIMDIM 2012017 7 5UF5UF如圖5所示，VD為二極管整流后的輸出電壓波形，IL為電感電流。當(dāng)輸出功率為50W時(shí)，在PSIM中測(cè)得輸入有功功率為57.79W,則系統(tǒng)效率不可以計(jì)算得在t=1s時(shí)，負(fù)載由64Q切換到32Q,輸出電壓V。的動(dòng)態(tài)波形圖 3 3PFPF 測(cè)量圖 4THD4THD 測(cè)量VD/X 八1/八ZX/LzxrLZC1/zx1zJXZ_一X/“X/Z7xzXVX/ILwrrwFnF

6、nLn402001.321.341.361.421.441.461.481.38Time1.4POutPn50c,c,100%=86.2%57.79一verl-flctorTH。TiiroTiiroTimoT&TimoT&J1nnlaJMIiin-rt.Vniin-rt.VnUMM0J1UMM0J1圖 5 5 仿真波形（二極管整流后電壓和電感電流）如圖6所示，由圖可知，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能良好。50Vo圖 6 6 輸出電壓動(dòng)態(tài)波形0.81.2Time(s)1.41.61.8圖7為輸入電流Iin的諧波頻譜，圖8為輸出電壓Vo的諧波頻譜。I111111111111-|一1111111111

7、1!IinIlli1 1|Il1 111 1II11 111 1II11 111 1|i41 111 1II1 11 11 1i|ii1i i|iii i11 1li11 11I I|ii|l lI1 1li11 111 1IIlI I11 1liB B11 1111 11|li|1 1| |I I|li|i|1 1I1 1II11 111 1li11 111 1l!11 111 1Hli1 111 1IIII1 1111I1111I111 1111 111 1II41 11JIIIIIIIJ1 1, ,li_.ia.i i.iII I|191 1II1 11i1 1J050010001500

8、20002500Frequency(Hz)圖 7 7 輸入電流諧波頻譜4020Vc1I1I1i ip pi ip p1414t t1 1H1H11 11 19 9|l|l1414K K1 1H H1111I Id d|l|l11111 14 4lili1H1H1 1I IliliI4I41 11ji1ji1 11 11 1ilil|i|i1111H H1li1liV V1 1k kililliliI1I1H H1|j1|j1 1IlIlI IIIIIIIIId d1I1I1 1r ri id db bd dh hi i4 4H H1 1lili1 11 11 11 1|l|l1 14 4jiji1 1|i|i1 1ilillilid d|i|ii i*