1、 课课 程程 设设 计计 题题 目目 DCM-BOOST 功率因数校正 电路仿真 学学 院院 自动化学院 专专 业业 自动化专业 班班 级级 自动化 1102 班 姓姓 名名 指导教师指导教师 2014 年 1 月 2 日 课程设计任务书课程设计任务书 题题 目目: DCM: DCM- -BOOSTBOOST 功率因数校正电路仿真 初始条件：初始条件： 输入交流电源：单相 220V，频率 50Hz。 要求完成的主要任务要求完成的主要任务: : （包括课程设计工作量及其技术要求， 以及说明书撰写等具体要求） 1、输入功率因数达到 0.99。 2、输出直流电压：400V，输出功率 250W。 4、
2、建立功率因数校正电路 Matlab 仿真模型或者 saber 模型。 5、进行仿真，得到交流侧输入电压电流波形。 时间安排：时间安排： 课程设计时间为两周，将其分为三个阶段。 第一阶段：复习有关知识，阅读课程设计指导书，搞懂原理，并准备收 集设计资料，此阶段约占总时间的 20%。 第二阶段：根据设计的技术指标要求选择方案，设计计算。 第三阶段：完成设计和文档整理，约占总时间的40%。 指导教师签名：指导教师签名： 年年 月月 日日 系主任（或责任系主任（或责任教师）签名：教师）签名： 年年 月月 日日 目录 摘要 1 1 设计任务及要求 2 1.1 初始条件 . 2 1.2 主要任务 . 2
3、2 功率因数校正的原理 3 2.1 功率因数校正的必要性 . 3 2.2 功率因数（PF） . 4 2.3 功率因数和谐波的关系 . 5 2.4 改善开关电源功率因数及谐波问题的方法 . 5 2.5 CCM Boost 功率因数校正原理 . 6 2.6 有源功率因数校正控制方法 . 7 3 UC3854 芯片介绍 10 3.1 UC3854 简介 . 10 3.2 UC3854 引脚功能概述 . 11 4 功率因数校正电路原理图 . 14 5 基于 UC3854 的 PFC 电路的仿真 15 5.1 仿真模型的建立 15 5.2 电路参数 15 5.3 仿真结果及分析 16 小结思考 . 18
4、 参考文献 . 19 本科生课程设计成绩评定表 1 摘要 当前单相APFC技术已完全成熟，应用到开关电源中可提高功率因数至0.98以上，成为 许多开关电源的必备前级，应用日益广泛。快速高效地设计出满足系统要求的APFC已成 为工程技术人员必须面对的问题。MATLAB强大的信号分析处理能力对高效地设计APFC 及整定各个环节的参数带来了极大便利。 根据功率因数校正的原理和特点，建立了一种基于Matlab的功率因数校正电路的仿真 模型，详细介绍了模型的建立过程并给出了具体的算法，最后对功率因数校正电路进行了 参数仿真，并对建立的模型作了验证。仿真结果表明，运用Matlab中的SimPowerSys
5、tems 模块对复杂的电路进行仿真分析和研究，不失为一种准确、直观有效的方法。 功率因数校正 PFC（Power Factor Correction）是治理谐波污染的一种有效方法。论文 介绍了有源功率因数校正（APFC）电路的工作原理。该电路采用平均电流模型 UC3854， 它通过脉宽调制输出的一连串脉冲信号来控制电路中开关晶体管的导通与截止，从而将输 入电流与输出电压的相位重新调整到同相状态，最终达到功率因数校正的目的。仿真与试 验结果表明，该 Boost 功率因数校正器设计合理，性能可靠，功率因数可达到 0.99，而且 与当今通用的 PFC 控制电路兼容。 关键词：功率因数 模型 仿真 校
6、正 2 1 设计任务及要求 1.1 初始条件 输入交流电源：单相 220V，频率 50Hz。 1.2 主要任务 1、输入功率因数达到 0.99。 2、输出直流电压：400V，输出功率 250W。 4、建立功率因数校正电路 Matlab 仿真模型或者 saber 模型。 5、进行仿真，得到交流侧输入电压电流波形。 3 2 功率因数校正的原理 2.1功率因数校正的必要性 图 1 整流电路图 输入为单相交流的开关电源，其输入整流滤波环节电路采用单相桥式不可控整流滤波 电路，如图1所示。输入220V交流电，整流后直接接滤波电容，以获得较为平滑的直流电 压。但是此整流滤波电路存在输入功率因数低的缺点，通常电容滤波二极管整流器输入功 率因数只能达到0.65左右，而且输入电流的畸变使得整流器输入电流额定值增大，导致效 率降低。 由于整流二极管的非线性和滤波电容的储能作用，导致整流二极管只有在输入电压峰 值附近的瞬时值大于滤波电容两端的短时间内才导通，其他大部分时间里
