有源功率因數校正技術及控制方式分析

李曉暉

（黃河上游水電開發有限公司新能源分公司，青海 西寧 810000）

隨著電子設備在工農業及生活中的大量使用，電網中的設備也產生了許多電力的諧波污染，這樣的污染過程隨著使用設備的增加仍在日益惡化。我國為治理電網諧波污染做出了許多的努力，而有源功率因數校正技術正是其中的熱點研究技術之一。

1 有源功率因數校正技術的現狀

電子設備在帶來好處的同時，也帶來了一些負面問題，非線性二極管輸入的電流不是正弦波，且在輸入時包含大量的電流諧波，功率因數也同步降低，使整個電網收到了嚴重污染，于是工率因數校正（PFC）技術應運而生，有源功率因數校正（APFC）以其自身的優點，在研究中得到了大力推廣，有源功率因數校正技術為了對輸入電流的波形進行控制，使用全控開關器件構成了開關電路，他可以校正輸入電流，使其在不失真的情況下與輸入電壓相位保持一致，使諧波的含量可以降低到5%以下，提高了整個設備的功率。

圖1 有源功率因數校正電路的基本原理框圖

從圖1可以看出APFC電路的基本結構，首先，把一個DC/DC的開關變換器接入在整流器與負載之間，通過通過電流、電壓的反饋機制，在正弦電壓的影響下，使輸入電流的波形保持正弦波，使功率因數得到提高。從組中我們可以看出所謂有源功率參數校正，就是因為整個電路中有有源器件的參與。整個結構的基本過程，交流輸入電壓進行電流全波整流，其后被整流后的全波電壓進行DC/DC變換，調整電路進行適當控制，通過反饋機制，使輸入電流波形得以成為正弦波形。APFD電路通過反饋機制達到使輸入波形保持正弦波形的目的，這個反饋機制，兩部分都通過DC/DC變換器達到目的，內環使輸入電流的電流波形保持正弦，外環使輸出的直流電壓。

2 有源功率因數校正的分類

從不同的角度看，APFC電路會有不同的分類。從電流檢測方式來分，可將APDC電路分成兩種工作模式，電感電流連續喝電感電流不連續；從整個電路跟變換器的級聯結構來分，APFC又可以分為單級功率校正電路和兩級功率校正電路；從有源功率因數校正電路的變換器電路來分，有四種類型，包括升壓、降壓、升壓-降壓和回歸。

3 有源功率因數校正的控制方法

CCM工作模式的功率因數校正根據是否以瞬態電流做參考，分為直接電流控制和間接電流控制。直接電流控制又有多種控制方法，包括峰值電流控制，平均電流控制等。峰值電流控制方式，采用一個正弦基準電流作為上限，下限為零，工作頻率可變，電流不連續。平均電流控制是以峰值電流控制為基礎發展起來的，選取合適的電路參數，可保證電路的穩定，電流環增益高，誤差小，瞬態特性好，諧波含量極低。

4 結語

科技水平與電子設備不斷地發展，人們也在不斷地改善整個電路設施與結構設計，減少不必要的能量損失，控制電路自身的諧波污染污染，在控制諧波污染中，CCM模式是比較有效的方式之一，其中直接電流控制已是這個領域中的主流，尤其適用于對大功率的對系統指標要求較高得場合。在整個領域來看，有源功率因數校正技術各有優劣，因而也有將多種方案混合使用的場景。所有的努力都是為了讓整個系統更加高效安全地為人服務。