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变频空调中功率因数校正的控制电路设计
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2008-12-19
申根换
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利用双闭环控制原理设计了较大功率交流/直流变频空调的一种有源功率因数校正（APFC）方案。实验结果表明前级PFC环节输出电压纹波大大降低，输入电流交越失真大为改善，满足了"3C认证"中EMC认证要求，最后给出了部分实验结果。
关键字：平均电流控制，有源功率因数校正，变频空调，3C认证
目前市场上销售的交流、直流变频空调中，其功率前级一般都采用二极管全桥整流方式，造成电网谐波污染，功率因数下降，而且产生很强的EMI，对电网和其他用电设备的安全运行造成潜在危害。由于变频空调的使用量大面广，其危害更加严重，而且也不符合家用电器出口标准。鉴于我国加入世界贸易组织，国产家电产品将面临入世的严峻挑战。为获得与国外同类产品同等的市场竞争地位，国家认监委决定在2003年5月1日以后对家电产品强制执行"3C认证"标准。这些都迫切需要可产品化的谐波抑制和功率因数校正方案。随着微电子和电力电子技术的飞速发展，用于功率因数校正（PFC）的专用芯片已经相当成熟。本文基于BOOST电路拓扑，以UC3854BN为PFC控制核心，着重分析了如何配置其电压环和电流环参数，并将该电路应用于变频空调中去实现其功率因数校正，使各次谐波电流含量均满足"3C认证"的EMC标准。
2 双闭环设计原理
2．1 APFC变频空调的优点
对于未采取功率因数校正的变频空调功率电路中，其AC/DC环节采用不可控全桥整流方式，结果向电网注入了高含量的谐波电流，带来了许多危害。
因此有必要对其AC/DC环节进行功率因数校正。采用APFC后，可将变频空调向电网注入的谐波电流含量限制在最低水平，功率因数接近于1，能够大大提高电网利用率。采用BOOST 方案进行功率因数校正的变频空调的功率级电路拓扑见图1。
关键字：平均电流控制，有源功率因数校正，变频空调，3C认证
目前市场上销售的交流、直流变频空调中，其功率前级一般都采用二极管全桥整流方式，造成电网谐波污染，功率因数下降，而且产生很强的EMI，对电网和其他用电设备的安全运行造成潜在危害。由于变频空调的使用量大面广，其危害更加严重，而且也不符合家用电器出口标准。鉴于我国加入世界贸易组织，国产家电产品将面临入世的严峻挑战。为获得与国外同类产品同等的市场竞争地位，国家认监委决定在2003年5月1日以后对家电产品强制执行"3C认证"标准。这些都迫切需要可产品化的谐波抑制和功率因数校正方案。随着微电子和电力电子技术的飞速发展，用于功率因数校正（PFC）的专用芯片已经相当成熟。本文基于BOOST电路拓扑，以UC3854BN为PFC控制核心，着重分析了如何配置其电压环和电流环参数，并将该电路应用于变频空调中去实现其功率因数校正，使各次谐波电流含量均满足"3C认证"的EMC标准。
2 双闭环设计原理
2．1 APFC变频空调的优点
对于未采取功率因数校正的变频空调功率电路中，其AC/DC环节采用不可控全桥整流方式，结果向电网注入了高含量的谐波电流，带来了许多危害。
因此有必要对其AC/DC环节进行功率因数校正。采用APFC后，可将变频空调向电网注入的谐波电流含量限制在最低水平，功率因数接近于1，能够大大提高电网利用率。采用BOOST 方案进行功率因数校正的变频空调的功率级电路拓扑见图1。
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