4仿真应用实例
为了更好地理解和利用以上所构建的宏模型,下面以该模型为核心对图7所示功率因数校正设计电路进行仿真。
图10输入电压、电流波形与输出电压波形
该PFC电路的技术指标如下:
最大输出功率:200W
输入电压:220VAC50Hz
输出电压范围:380~400V
开关频率:fs=100kHz
仿真的结果可总结为图8、图9、图10及表3。其中图9所示为稳态情况下电流误差放大器,锯齿波发生器的锯齿波,功率开关管的栅级驱动脉冲。由于开关工作频率为100kHz所以该图中只能看到部分波形,如果降低频率为5kHz则可非常明显地看出为SPWM波,如图8所示。
图10所示为整流后的输入电压波形,整流后的输入电流波形,功率级输出电压波形。从该图中可以看到,输出电压还是比较理想的,在保留二倍频谐波的情况下,基本不含高次谐波。输入电流的波形在相位上与输入电压基本保持同相,波形的畸变也不大。表3对不同工频电压情况下的功率因数作了一个总结,可以看出其功率因数有了较大的改善。
表3不同工频电压下的性能
输出电压输出功率输入功率功率因数Uin=180Vac398V200W204W0.98Uin=220Vac399V200W205W0.99Uin=260Vac400V200W206W0.97总的说来,我们所构建的宏模型总体上是可行的,可以在实际电路设计仿真中使用。
参考文献
1 Mehement K.Nalbant William Cho, “ Theroy and Application of the ML4821 Average Current Mode PFC Controller", Micro Linear Applications Handbook 1995
2 Philip C.Todd, “ UC3854 Controlled Power Correction Circuit Design", Unitrode Application Note 1997
3 Unitrode Corporation Data Book 1997
4 J.Alvin, pyung choi, Macromodeling with spice; Eglewood cliffs, N, J.i, Prentice Hall c1992
5 Thomas W. Thorpe,Computer circiut analysis with spice; New York, Wiley. c1992