关键词：电源；boost；仿真；pfc；功率因数

摘要：为了使电源达到较高的功率因数，并且实现低成本、高性能，论文首先对电源所用到的boost电路进行仿真与计算，然后按照功率的要求，运用pfc技术，选择临界导电模式（crm），采用意法半导体公司推出的高功率因数控制芯片l6562，设计一款pfc电路，使其系统的功率因数达到0.95以上。

中图分类号：tm46 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 (2011) 03-0000-02
一、功率因数校正技术
近几年来，很多国家都提倡“绿色电源”，要求电源装置对电网的污染必须控制在一定的范围内，这主要包括谐波含量和功率因数。解决的办法就是在电源中加入功率因数校正（power factor correction，pfc）技术。
传统电源的基本模式是输入电路采用桥式整流，并且在输出端接滤波电容。虽然电路结构简单，但输入电流是峰值较高的尖峰电流，如图1所示。

图1 传统电源的输入电压与输入电流波形
这种带有尖峰的输入电流含有大量谐波，同时会在供、配电系统中引入谐波电流，导致额外的变压器、配电系统的损耗。所以，加入pfc电路是很有必要的。本文中的pfc电路是建立在boost基础之上，优点是可以使输入电流连续化，并且在整个输入电压的正弦周期内都可以进行调制，从而获得较高的功率因数。
二、boost电路原理与仿真
如图2所示，当开关管m1导通时，电流il流过电感线圈l1，在电感线圈未完全饱和前，电流逐渐增加，电能转化为磁能，储存在线圈中，感应电动势的极性为1正2负；
图2 boost电路仿真原理图
而当开关管m1关断时，由于线圈中的磁能改变了线圈l1两端感应电动势的极性，变为1负2正，以保持其电流il不突变。所以，线圈l1转化的感应电动势vl与电源vi串联，使得输出电压大于输入电压，达到升压效果。
电路仿真参数：pwm方波频率为25khz，振幅8v，上升沿时间为2us，下降沿时间为3us，脉冲宽度为15us。
图3 v2波形图
直流电源12v，电感70uh，开关管mosfet irf140，二极管mur1505，电容300uf，电阻5欧姆。
在开关管导通的时间里，电感电流的上升量是：
（2-1）
在开关管关断的时间里，电感电流的下降量是：
（2-2）
当达到稳态平衡时，这两个电流变化量应该相等， （2-3）
于是得到： （2-4）
根据电路参数vi为12v，d为0.375，可以由上述公式算出vout的理论值约为19.2v。
仿真结果：l1电感的电流波形如图4所示：
图4 电感l1的电流波形图
从图中可以看出电感上的电流先升高后回落，经过2.5ms后，基本稳定在6a左右。
输出电压波形如图5所示：
图5 输出电压vout的电压波形图
输出电压经过2.5ms后基本稳定在20v，达到理论的升压值。
利用boost电路实现高功率因数的原理就是使输入电流强制性的跟随输入电压，同时获得期望的输出电压。所以，控制电路所需的参数应该包括输入电压、输入电流及输出电压，通过调节脉冲方波的宽度使输入电流保持正弦的规律变化，达到高功率因数。
三、l6562的电路设计
采用了b