3 单向开关前置的单相PFC电路仿真分析

　　按照上述理论分析,下面利用Matlab7.1中的Simulink6.0仿真软件对电路进行仿真,假定参数设置如下:US=220V,初级电感L=1×10-3H,输出储能电容C=1500μF,开关管的工作频率为fS=50kHz,负载R1=80Ω。仿真结果如下:

　　系统进入稳态后,输入电压电流波形如图6所示。可以看出变换器输入电流很好的跟踪了输入电压的波形。为了便于比较,图中交流电压US幅值是原来的1/20,每一格代表20V,电流的单位是A。

　　功率因数的曲线如图7所示,从图中可以看出在0.15秒以前电路处于非稳定状态,功率因数有较大跳变,在0.15秒以后电路进入稳定状态,功率因数可以接近1。

　　为了清楚起见,仿真试验还对输入相电流信号进行了傅立叶分析,其基波和各次谐波的数值如图8所示。从图中可以清楚的看到,三次谐波的幅值已经降到很低的程度,其它5次、7次、9次、11次和13次…谐波电流也大幅度下降。图中SXZL直方图表示大电容滤波的三相不控整流电路的输入电流谐波分布,PFC直方图表示基于移相电抗器的三相无源功率因数校正后的电流谐波分布,IEC直方图表示IEC61000-3-2标准中A类标准对电网谐波的要求。

　　4 结束语

　　单向开关前置的单相PFC电路可以实现输入电流连续导通模式,减小了电流应力,使储能电容两端的电压得到抑制。通过优化电路参数配置可以实现很高的功率因数,而且输出电压稳定,输出纹波电压低,能够获得很好的输出特性。

　　参考文献

　　[1] 洪乃刚.电力电子和电力拖动控制系统的MATLAB仿真[M].北京:机械工业出版社,2006.

　　[2] 周志敏,周纪海,纪爱华.开关电源功率因数校正电路设计与应用[M].北京:人民邮电出版社,2004.

　　[3] 李传琦,盛义发,邹其洪.电力电子技术计算机仿真实验[M].北京:电子工业出版社,2006.

　　[4] 张卫平.开关变换器的建模与控制[M].北京:中国电力出版社,2006.

　　作者简介

　　王吉校,男,硕士研究生,助理工程师,主要从事电力电子功率变换技术研究工作。

　　钱希森,男,教授,主要从事电力电子功率变换技术的教学及研究工作。

　　张瑞伟,男,讲师,主要从事电力电子功率变换技术的教学及研究工作。

　　责任编辑：Adah