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摘 要

电力电子技术的发展使得电力开关器件的性能大幅度提高，开关上限频率以及功耗也都有了提升，同时，数字控制具有灵活性高、精密度高、信号稳定等优点，在开关电源的领域成为热点。而我在本次论文设计中采用的电路就是为了提高功率因素，从而采用PFC电路。有源功率因数校正（Power Factor Correction, PFC）,主要功能是使得AC/DC转换电路的输入电流与输入电压同频率同相位，即使得功率因数最大程度上的接近于1，减小了电流谐波含量。

本文主要介绍出PFC电路的原理，拓扑结构和控制方式，并指出我所设计的PFC电路；指出PFC电路中运用的L6562A芯片并给出芯片各个管脚的功能以及PFC电路参数的设计；本文中使用Saber工具得到的仿真实验波形以及研究理论。

本次设计的PFC电路，最终实现了80W，400V的输出，并且使功率因数从原本的低功率因数校正至极近于1。

关键词：直流开关电源，L6562A，Saber仿真，功率因数校正

Abstract：The development of power electronic technology makes the power switch device performance is greatly improved, upper limit switch frequency and power also have promoted, at the same time, digital control has the advantages of high flexibility, high precision, stable signals, become a hotspot in the field of switch power supply. The circuit I used in the design of this thesis is to improve the power factor, thus adopting PFC circuit. Active Power Factor Correction (Power Factor Correction, PFC), the main function is to make the input current of AC/DC conversion circuit and the input voltage and the frequency and the phase, even if have to maximum Power Factor is close to 1, reduce the current harmonic content.

This paper mainly introduces the principle, topology structure and control mode of PFC circuit, and points out the PFC circuit I designed. The L6562A chip used in PFC circuit is pointed out and the function of each pin and the design of PFC circuit parameters are given. The simulation experiment waveform and the research theory of Saber tool are used in this paper.

The PFC circuit of this design finally realizes the output of 80W, 400V and makes the power factor correction from the original low power factor to extremely close to 1.

Key words: Dc switching power supply, L6562A, The Saber simulation

目录

一、绪论 4

1.1引言 4

1.2 PFC提出的背景及意义 4

二、各类PFC以及PFC应用的介绍 6

2.1 PFC电路原理 6

2.2 PFC电路的拓扑结构 6

2.3 PFC电路的控制方式 8

三、基于L6562A Boost型的PFC设计 9

3.1设计指标 9

3.2 L6562A芯片介绍 9

3.3基于L6562A Boost型PFC电路设计 11

3.4系统介绍 11

3.5芯片供电辅助源设计 19

四、仿真研究 20

4.1 仿真研究 20

4.2 仿真波形 22

五、结论 26

六、参考文献 28

致 谢 29

一、绪论

1.1引言

开关电源技术的产生是由于电源电压的变换器需要一种基本技术使其成为结构简单、低成本，易于控制等。电源是设备的核心，为整个电路提供动力，以前开关电源技术中相控电源的应用广泛，但是相控电源技术实现电压变换与电气隔离是靠工频变压器和相控整流器，所以存在着，体积重、规模大、效率低、功率因数低等缺点，达不到能源要求的标准^[1]。

由于开关技术的提升，在电源方面的要求也随之增长。市场所需要体积小，效率高等要求的电源电路。在上世纪70年代初，在硬开关技术的发展和应用中，高频软开关技术也不断地被电源技术界进行研究。最早出现了谐振变换器（Resonant converters）,即负载谐振变换器，按照不同拓扑结构以及谐振开关方式可以将谐振变换器分为负载谐振变换器、准谐振变换器和谐振直流环逆变器，其中准谐振变换器又主要分为零电流开关变换器（Zero-current-switching PWM converters）和零电压开关变换器（Zero-voltage-switching PWM converters）,同时都采用PWM调制，相比于传统的硬开关变换器，仅仅增加了一个谐振电感，而且电路结构与成本都没有增加，同时开关管的损耗还被降低了^[2]。

1.2 PFC提出的背景及意义

电力电子器件及其应用电路的非线性使得开关电源成为电力系统最主要的谐波污染源和电磁干扰源。AC/DC 电源主要由整流电路和DC/DC电路两个部分组成，而整流电路部分成为电力系统主要的谐波污染源，图 1-1所示全桥不控整流电路原理图

图 1-1 全桥不控整流电路原理图

在图1中，4个二极管组成全桥整流电路，电容C为滤波电容。整流电路在带负载时，只有当输入交流电压瞬时值大于电容电压的时候会有电流流通，使得输入电流呈现出尖峰波，若不工作在最大值附近，则输入电流将会产生严重的畸变，电流波形中包含大量谐振电流，并且会产生高次谐波。

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