两种高功率因数开关电源设计方案的比较

4.2 单相APFC电路仿真与分析

单相APFC电路采用Matlab7.6进行建模与仿真。图10为APFC电路输入电压和电流波形，可见网侧输入电流由窄脉冲波形变成正弦电流波形，且与输入电压同相位。图11为APFC电路输出电压波形，可见经过60ms的软启动过程之后，输出电压稳定在400V左右，满足设计要求。图12为APFC电路输入电流谐波分析结果，可见除基波外，其余谐波含量均很小。

由图12可知，输入电流DHD为0.256 5.功率因数计算公式为PF=γcosφ，其中r 为基波因子。

由于输入电流与电压基本同相位，即相位差φ 为0,则：

5 结语

采用功率因数校正技术和PWM 整流技术设计了两种高功率因数的开关电源，采用Matlab7.6建立仿真模型。由仿真结果可知，采用DSP 芯片TMS320LF2407设计的前级单相全桥电压型PWM整流电路功率因数大于0.985,并在电路稳定后达到1,大于APFC电路的功率因数0.969;且电压型PWM 整流电路电流总谐波畸变率为0.77%,远小于APFC电路的总电流谐波畸变率25.65%.两者相比，单相全桥电压型PWM 整流器能更好地实现输入侧电流的正弦化和与输入侧电压的同相位，能更彻底地解决传统开关电源电流谐波大、功率因数低的问题，更好地实现绿色电能转换的目标。但是电压型PWM 整流器成本较高，在实际应用中应根据具体需求选择适合的类型。