有源功率因数校正技术及控制方式分析

李晓晖

（黄河上游水电开发有限公司新能源分公司，青海 西宁 810000）

随着电子设备在工农业及生活中的大量使用，电网中的设备也产生了许多电力的谐波污染，这样的污染过程随着使用设备的增加仍在日益恶化。我国为治理电网谐波污染做出了许多的努力，而有源功率因数校正技术正是其中的热点研究技术之一。

1 有源功率因数校正技术的现状

电子设备在带来好处的同时，也带来了一些负面问题，非线性二极管输入的电流不是正弦波，且在输入时包含大量的电流谐波，功率因数也同步降低，使整个电网收到了严重污染，于是工率因数校正（PFC）技术应运而生，有源功率因数校正（APFC）以其自身的优点，在研究中得到了大力推广，有源功率因数校正技术为了对输入电流的波形进行控制，使用全控开关器件构成了开关电路，他可以校正输入电流，使其在不失真的情况下与输入电压相位保持一致，使谐波的含量可以降低到5%以下，提高了整个设备的功率。

图1 有源功率因数校正电路的基本原理框图

从图1可以看出APFC电路的基本结构，首先，把一个DC/DC的开关变换器接入在整流器与负载之间，通过通过电流、电压的反馈机制，在正弦电压的影响下，使输入电流的波形保持正弦波，使功率因数得到提高。从组中我们可以看出所谓有源功率参数校正，就是因为整个电路中有有源器件的参与。整个结构的基本过程，交流输入电压进行电流全波整流，其后被整流后的全波电压进行DC/DC变换，调整电路进行适当控制，通过反馈机制，使输入电流波形得以成为正弦波形。APFD电路通过反馈机制达到使输入波形保持正弦波形的目的，这个反馈机制，两部分都通过DC/DC变换器达到目的，内环使输入电流的电流波形保持正弦，外环使输出的直流电压。

2 有源功率因数校正的分类

从不同的角度看，APFC电路会有不同的分类。从电流检测方式来分，可将APDC电路分成两种工作模式，电感电流连续喝电感电流不连续；从整个电路跟变换器的级联结构来分，APFC又可以分为单级功率校正电路和两级功率校正电路；从有源功率因数校正电路的变换器电路来分，有四种类型，包括升压、降压、升压-降压和回归。

3 有源功率因数校正的控制方法

CCM工作模式的功率因数校正根据是否以瞬态电流做参考，分为直接电流控制和间接电流控制。直接电流控制又有多种控制方法，包括峰值电流控制，平均电流控制等。峰值电流控制方式，采用一个正弦基准电流作为上限，下限为零，工作频率可变，电流不连续。平均电流控制是以峰值电流控制为基础发展起来的，选取合适的电路参数，可保证电路的稳定，电流环增益高，误差小，瞬态特性好，谐波含量极低。

4 结语

科技水平与电子设备不断地发展，人们也在不断地改善整个电路设施与结构设计，减少不必要的能量损失，控制电路自身的谐波污染污染，在控制谐波污染中，CCM模式是比较有效的方式之一，其中直接电流控制已是这个领域中的主流，尤其适用于对大功率的对系统指标要求较高得场合。在整个领域来看，有源功率因数校正技术各有优劣，因而也有将多种方案混合使用的场景。所有的努力都是为了让整个系统更加高效安全地为人服务。