�。�1）功率因數(shù)介紹 功率因數(shù)一詞源于基本的交流電路原理，當正弦交流電源給感性或容性負載供電時，負載電流也是正弦的，但是比輸入電壓滯后或超前一定的角度另。若輸人電壓有效值為vi，輸入電流有效值為ii，則電網(wǎng)的輸出功率為二者乘積viii，但實際傳遞到負載的功率只有y；f．c。sff。與負載電阻電壓同相位的輸人電流分量（i，coax）向負載提供功率，而與負載電阻電壓相位垂直的輸入電流分量（／． slnff）不向負載提供功率，因此c0sff就是功率因數(shù)值。在交流輸人開始的一段時間內(nèi)，這表現(xiàn)為從輸人電源抽取功率并且暫時存儲在負載的感性器件里，而在隨后的時間內(nèi)，存儲的電流或能量回饋到輸人電源。這些不向負載提供功率的電流也會在輸入電源的內(nèi)部和輸入網(wǎng)線的電阻上消耗。對于純阻性的負載電流，輸入電壓與電流之間沒有相位差，所以功率因數(shù)為1。

　　對于本設計從儲能飛輪輸出電壓后接橋式整流器、電感電容濾波器和斬波器的情況，輸入電網(wǎng)電流是上升和下降都很陡的窄脈沖，這些電流脈沖的有效值很高，會消耗功率并產(chǎn)生很多的射頻干擾（rfi）／電磁干擾（emi）等問題，功率因數(shù)很低。功率因數(shù)校正就是要消除這樣的電網(wǎng)電流尖峰，使輸入電流成為正弦形狀并且和輸人電壓同相位，消除諧波。

　�。�2）功率因數(shù)校正方法 無源濾波器是在整流電路和電容之間串聯(lián)一個濾波電感l(wèi)1，或在交流側(cè)接入諧振濾波器。它結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可靠性高，emi�。坏浅叽缰亓看�，難以得到高功率因數(shù)（0.9左右），工作性能與頻率負載變化及輸入電壓變化有關，電感電容之間有大的充放電電流等。

　　有源功率因數(shù)校正（active power factor correction，apfc）是在整流器和負載之間接入一個dc／dc開關變換器，應用電流反饋技術，使輸入端電流氵波形跟蹤交流輸入正弦波形，可以使r接近正弦，功率因數(shù)可以提高到0.97～0.99，甚至接近1。此種方法的總諧波畸變�。╰otal harmonic distortion，thd），有較寬的輸人電壓范圍，頻帶寬，體積重量小，輸出電壓可以保持恒定；但電路復雜，mtbf下降，成本高，emi高，效率會有所下降。

　　本設計在功率因數(shù)校正部分設計采用無源濾波器和apfc相結(jié)合的方法，可靠性高，emi小，總諧波畸變小，頻帶寬，體積重量小，輸出電壓可以保持恒定，使pfc接近1。

　　控制算法旨在輸出平穩(wěn)的電壓，電流無畸變，功率因數(shù)盡量達到1。常用的apfc有三種，即電流峰值控制、電流滯環(huán)控制和平均電流控制。前兩種方法由于開關頻率不固定，且適合用的拓撲結(jié)構(gòu)與本設計有所不同，所以本設計采用平均電流控制的方法。

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