根據APFC 電路單周期控制的基本原理,在 Matlab/Simulink 中搭建上一個帖子所設計的具體電路參數的仿真。
圖1仿真電路模型
圖2控制電路模型
圖3所示為未加入單周期控制時的不可控制整流電路的輸入電流與電壓的波形圖,功率因數波形圖及傅里葉分析結果圖。從圖中可以看出,輸入電流發生嚴重畸變,諧波畸變率高,THD=87.54%,輸入功率因數小于1,功率因數在0.94~1之間波動。
(a)輸入電流波形圖
(b)輸入電壓波形圖
(c)功率因數
(d)輸入電流諧波分析
圖3未加入APFC電路的情況
圖4所示為加入單周期控制的 APFC 電路的輸入電流與電壓的波形圖,功率因數波形圖及傅里葉分析結果圖。輸入入電流與輸入電壓為同相位正弦波,電流諧波小,THD=14.91%,功率因數為1。
(a)輸入電流波形圖
(b)輸入電壓波形圖
(c)功率因數
(d)輸入電流諧波分析
圖4加入APFC電路的情況
圖5為整流橋直流側輸出電流IL與輸出電壓Ui波形圖,從圖中可以看出電流與電壓同相位。
圖5整流橋輸出電流電壓波形
圖6所示為Boost電路輸出電壓Uo波形圖,給定參考值為500V,穩態時輸出電壓在500V上下波動,△uo=12V,滿足設計要求。
(a)Boost輸出電壓波形
(b)穩態時輸出電壓波形
圖6 Boost輸出電壓Uo波形