【導讀】一般日常使用的感應加熱電源都是大電容無源濾波方式，但是這種反式極易造成電流畸變，從而導致電網遭受諧波污染，這就必須采用有源因數功率校正技術。本文就由DSP軟件巧妙助力，有效校正感應加熱功率因數，減少電網遭受污染的情況發生。
在日常的工作中，由于一些比較傳統的感應加熱電源采用的是大電容無源濾波的方式，很容易造成輸入電流的畸變情況發生，不僅會讓電網承受遭受諧波污染的風險，更是對工作效率會產生直接影響。工程師想要改變這種情況，提升加熱電源的利用率，就必須采用有源功率因數校正技術。
首先要說明的一點是，由于傳統的感應加熱系統基本上都已經采用DSP數字處理器作為主控制器，因此，工程師如果使用專用的PFC芯片進行功率因數的處理反而會增加系統硬件成本，降低系統的集成度，而且調試不方便，更不利于系統升級，所以本文研究在原有系統的基礎上，利用DSP實現功率因數校正。
想要校正功率因數，就需要在原有主電路的整流和逆變部分加入Boost電路，如圖1所示。我們此時所加入的Boost電路是用來改善網側電流波形的，它可以提高電源功率因數的DC-DC變換器。在直流母線側，通過檢測Boost電路的輸入電壓、電感電流和輸出電壓，通過DSP的軟件控制算法，控制Boost開關管的通斷來達到功率因數校正的目的。
圖1
因此，工程師可以依據實際需求情況來設計一臺超音頻感應加熱電源的樣機來進行測試，該樣機的參數可設置為單相輸入電壓為220V、功率4kW、諧振頻率30kHz。在設計完成后，即可對加入APFC電路前后的網側電壓、電流進行對比分析，實驗結果如圖2、圖3所示。
圖2是未經功率因數校正前，傳統感應加熱電源網側電壓電流的波形圖像。從圖中我們可以看出，電壓雖是正弦波，但由于直流側中間儲能大電容的存在，致使電流導通角只有90度，因此造成了網側電流波形嚴重畸變，在波形顯示上呈一系列斷續的尖峰脈沖，在同等功率條件下，電流的峰值成倍提高、諧波分量加大、電源功率因數降低。圖3是引入了APFC以后，經過DSP處理后的感應加熱電源網側電壓電流波形。從圖中我們可以看出，在引入APFC技術后，電流波形與電壓波形是同相位的正弦波，感應加熱電源有接近于1的輸入功率因數和很低的電流總畸變率，減少了對電網的污染。
圖2
圖3
結語通過以上實驗結果表明，工程師使用DSP軟件APFC技術，進行傳統的感應加熱電源功率因數校正，可以有效的減少諧波對交流電網的污染，使感應加熱電源的功率顯著提高。
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