摘 要

随着科学技术的发展，电力电子装置在电力系统中的使用越来越普遍，带来的结果是为电网带来了非常严重的谐波污染，降低了电能的利用效率。为了抑制谐波，一般采用功率因数校正技术来消除大部分谐波源，提高功率因数。近年来，功率因数校正技术（PFC）得到了越来越多的重视，提出了各种拓扑结构、工作模式和控制方式。

本文重点分析介绍了基于平均电流控制的单相功率因数校正电路。第一章为绪论，通过查阅相关文献资料，介绍了功率因数校正的基本概率和意义，然后对其国内外现在和以后的发展状况给予了一定的展望。第二章分别从拓扑结构和控制技术两个方面进行了分析比较，并对Boost型和平均电流模式进行了重点讲解。第三章分析了CCM-Boost 型 PFC 电路的平均电流控制工作原理与控制方法，设计了其主电路参数和控制电路参数，并采用LT1248芯片进行了功率因数校正电路设计。第四章运用MATLAB软件仿真验证设计结果是否满足设计要求，并对得出的结果进行分析。最后，第五章总结全文，提出应该注意的问题，指出进一步工作设想。

关键词：升压变换器；功率因数校正；LT1248；仿真模型

Abstract

With the development of science and technology, the use of power electronic devices in power systems is becoming more and more common. The result is that it brings very serious harmonic pollution for power grid, and reduces the utilization efficiency of electric energy. In order to suppress harmonics, power factor correction technique is usually used to eliminate most harmonic sources and improve power factor. In recent years, power factor correction (PFC) has been paid more and more attention, and various topologies, working modes and control modes have been proposed.

This paper focuses on the analysis of single-phase power factor correction circuit based on average current control. The first chapter is the introduction. Through consulting relevant literature, the paper introduces the basic probability and significance of power factor correction, and then gives a prospect of its present and future development at home and abroad. The second chapter analyzes and compares the two aspects of topology and control technology, and focuses on the Boost model and the average current mode. The third chapter analyzes the control principle and control method of the average current type CCM-Boost PFC circuit, the main circuit parameters and control circuit parameters is designed, and the LT1248 chip of the power factor correction circuit design. The fourth chapter uses the MATLAB software simulation to verify whether the design results meet the design requirements, and analyzes the results. Finally, the fifth chapter summarizes the full text, puts forward the problems that should be paid attention to, and points out the further work assumption.

Key words: boost converter,；power factor correction； LT1248,；simulation model

目 录

第一章 绪论 1

1.1 功率因数的基本概率 1

1.2 功率因数校正的目的和意义 2

1.3 PFC技术国内外研究现状 3

第二章 单相PFC工作原理 4

2.1 单相PFC拓扑结构分析 4

2.1.1 常用拓扑电路 4

2.1.2 Boost型PFC电路 6

2.2 单相PFC控制技术分析 7

2.2.1 基本控制原理 7

2.2.2 不连续导通模式 7

2.2.3 临界导通模式 8

2.2.4 连续导通模式 10

2.2.4.1 平均电流模式 11

2.2.4.2 峰值电流模式 11

2.2.4.3 滞环电流模式 12

第三章 电路设计 13

3.1 LT1248芯片介绍 13

3.2 主电路设计 13

3.2.1 电路设计条件 13

3.2.2 最大输入功率和电流计算 14

3.2.3 主回路电路参数设计 14

3.3 控制电路设计 16

3.3.1 Boost型变换器的工作原理 16

3.3.2 电流内环参数设计 19

3.3.3 电压外环参数设计 20

第四章 系统仿真与实验结果 23

4.1 基于Matlab软件的系统仿真 23

4.1.1 Matlab软件介绍 23

4.1.2 工作于平均电流模式的仿真 23

4.2 仿真结果 24

第五章 总结 27

参考文献 28

致谢 29

第一章 绪论

1.1 功率因数的基本概率

功率因数这个概念来自于基础的交流电路理论。当正弦交流电源供应电容或电感负荷时，此时负荷的电流是正弦的，但超前或滞后输入电压固定的度数x。功率因数之所以要定义为cosx是因为最终到负荷的功率只有cosx，负荷的功率由与负荷两端的电压相位相同的输入的电流分量（cosx）提供。在数值上,有功功率除于视在功率的值即为功率因数：cosφ=P/S(S=UI,U为交流电路中输入的电压的有效值，I为交流电路中输入的电流的有效值),即：

（1.1）