3 無橋APFC 電路仿真

　　3.1 仿真電路

　　本文采用MATLAB Simulink中的SimPowersystems模塊集里的模塊搭建無橋有源功率因數校正仿真電路，如圖8所示。

　　仿真參數設計：輸入交流電壓15 V，50 Hz;輸出直如圖8所示，虛線框內為雙二極管式無橋APFC 主電路。其中：ui是輸入交流15 V 電源，VD1~VD4 是快恢復二極管，VT1，VT2 是開關管。L1，L2 為升壓電感，Cout是輸出電容，RL 是直流負載，R1，R2 ，R3 是輸出電壓采樣電阻，Rs 是輸入電流檢測電阻，Subsystem1是功率因數測量子系統。示波器u/i，示波器i，示波器uo，示波器PF分別用來測量輸入交流電壓電流，輸入交流電流，輸出直流電壓，系統功率因數。

　　圖8實線框內為單周期控制的驅動電路，其控制原理是調制電壓Vm 由主電路輸出電壓經分壓電阻R3 得到的反饋電壓與7 V基準電壓VREF 比較后所得，并分為兩路：

　　Vm 與電流檢測信號Iin Rs 經過運算得到Vm - Iin Rs;積分器對調制電壓Vm 積分得到三角波∫Vm dt.

　　在脈沖來臨時，積分器工作，然后以上兩路信號進行比較，當Vm - Iin Rs >∫Vm dt 時，比較器輸出為1，驅動開關管開通；當Vm - Iin Rs <∫Vm dt 時，比較器輸出為0，開關管關斷。

　　3.2 仿真結果

　　圖9（a）為輸入電流波形，可以看到電路穩定后，基本為正弦波。圖9（b）是對輸入電流在0.102~0.103 s的仿真時間內進行局部放大，可以清楚地看到輸入電流能及時地跟蹤輸入電壓，達到功率校正的目的。

　　經過仿真分析，由圖10看出輸入電流波形為連續的正弦波，與輸入電壓波形同相位。由圖11看出系統穩定后輸出直流電壓達到28 V，滿足設計要求。由圖12看出交流網側功率因數高達0.999.由圖13看出輸入電流諧波畸變率為6.82%，滿足諧波標準。所以，設計的單周期控制的無橋APFC達到設計目的。

　　4 結語

　　摘要：本文提出的基于無橋APFC電路的單周期控制方案。 本方案中采用的單周期控制的無橋APFC，主電路所用開關器件少，電路效率高，而且利于電路集成化；而本文的控制方案不再需要乘法器，簡單易于實現。從仿真結果看，本方案達到了功率因數校正的目的。