对于开关整流电路 ， 不良功率因数主要源于电流波形的畸变 ， 需要在电路整流后加入功率因数校正变换电路 。
常规的开关电源都是采用桥式整流和大容量电容滤波电路来实现AC-DC转换的,如图2 所示 。
由于滤波电容的充、放电作用 ， 在其两端的直流电压出现略呈锯 。

7、齿波的纹波 。
滤波电容上电压的最小值远非为零 ， 与其最大值(纹波峰值)相差并不多 。
根据桥式整流二极管的单向导电性 ， 只有在AC线路电压瞬时值高于滤波电容上的电压时 ， 整流二极管才会因正向偏置而导通 ， 而当AC输入电压瞬时值低于滤波电容上的电压时 ， 整流二极管因反向偏置而截止 。
也就是说 ， 在AC线路电压的每个半周期内 ， 只是在其峰值附近 ， 二极管才会导通 。
虽然AC输入电压仍大体保持正弦波波形 ， 但AC输入电流却呈高幅值的尖峰脉冲 ， 其结果可由如图3 所示的Matlab仿真图形验证 。
这种严重失真的电流波形含有大量的谐波成份 ， 引起线路功率因数严重下降 。
图2 整流电路 (a)(b)(c)图3 仿真电路图 （a）电路图 (b 。

8、)输入电压输入电流波形 （c）输出电压波形2.2.2 PFC原理功率因数（PF）是指交流输入有功功率(P)与输入视在功率(S)的比值 ， 即（1）式中：为输入电流式中失真系数为有效值 ， I1,， In为输入电流的基波与各次谐波分量总谐波失真系数公式为， 于是即PFC方案是针对非正弦电流波形而采取的提高线路功率因数、迫使AC线路电流追踪电压波形的瞬时变化轨迹 ， 并使电流与电压保持同相位 ， 使系统呈纯电阻性的技术措施 。
PFC的基本目的在于使电流 ， 电压波形相同且相位一致 。
为提高线路功率因数 ， 抑制电流波形失真 ， 必须采用PFC措施 。
PFC分无源和有源两种类型 。
无源PFC电路利用电感和电容组成滤波器 ， 将输入电流进行 。

9、相移及整形 ， 以使功率因数提高 ， 但这种方法的电路体积庞大、笨重 ， 难以实现高功率因数 。
目前流行的是有源PFC技术 。
有源PFC技术分为两类：一类是由有源开关、电感L及控制电路组成的有源PFC电路 ， 这种电路工作频率低 ， 电感体积大 ， 因而应用很少；另一类是高频有源PFC电路 ， 也就是现在通常所说的有源PFC 。
高频有源PFC（下文简称为APFC）电路由DC/DC变换器组成 。
工作原理是：输入交流电压信号经取样后与误差放大器输出相乘 ， 产生PWM驱动信号 ， 控制开关管的导通与截止 。
开关导通时 ， 二极管截止；开关管截止时 ， 二极管导通 。
二极管导通时 ， 电流向滤波电容充电 ， 在交流电压的半周期内 ， 电感L的高频振荡电流频率是不断变 。

10、化的 ， 但峰值电流的包络曲线时刻跟踪交流电压的变化 ， L的平均电流在开关周期很小时接近正弦波形 。
高频有源PFC电路相当复杂 ， 但半导体技术的发展为该技术的应用奠定了基础 。
基于功率因数控制IC的有源PFC电路组成一个DC-DC升压变换器 ， 这种PFC升压变换器被置于桥式整流器和一只高压输出电容之间 ， 也称作有源PFC预调节器 。
有源PFC变换器后面跟随电子镇流器的半桥逆变器或开关电源的DC-DC变换器 。
有源PFC变换器之所以几乎全部采用升压型式 ， 主要是在输出功率一定时有较小的输出电流 ， 从而可减小输出电容器的容量和体积 ， 同时也可减小升压电感元件的绕组线径 。
PFC变换器有不同的分类方法 。
按通过升压电感元件电流的 。

11、控制方式来分 ， 主要有电感电流连续的乘法器控制即连续导通模式(CCM)、电感电流不连续的电压跟踪控制即不连续导通模式(DCM)及介于CCM与DCM之间的临界或过渡导通模式(TCM)三种类型 。
CCM因反馈电流的不同可分为峰值电流控制、平均电流控制和电流滞环控制 。
不论是哪一种类型的PFC升压变换器 ， 都要求其DC输出电压高于最高AC线路电压的峰值 。
在通用线路输入下 ， 最高AC线路电压往往达270V ， 故PFC变换器输出DC电压至少是380V(270V2V) ， 通常都设置在400V的电平上 。
工作在CCM的PFC变换器 ， 输出功率达500W以上乃至3kW,在DCM工作的PFC变换器 ， 输出功率大多在60250W 。
2 。

12、.2.3 PFC方案选取在PFC校正电路中应用最广泛的是单相Boost 有源功率因数校正（APFC）变换电路 ， 其原理图如4所示 。
在Boost PFC电路中 ， 最关键的部分是控制系统的设计及控制方式的选取 。
如图5的Matlab仿真结果所示 ， 当没有加入APFC ， 只是用一个IGBT代替控制系统时 ， 电路运行稳定后 ， 输入电流虽然比图3的波形好但是仍然有明显的畸变 。

稿源：(未知)

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标题：电气控制|电气控制系统课程设计(论文)基于UC3855A软开关功率因数校正电路设计( 二 )