基于 Simulink 的数字双闭环 PFC 设计
摘要：
电力因素校正（Power Factor Correction, PFC）在电力系统中扮演着极其重要的角色。为了
提高电力系统的功率因数和减少无功功率，本文提出了一种基于 Simulink 的数字双闭环 PFC 设计
方法。通过使用 c 语言编写的 PI 补偿器控制回路，本文在 Simulink 的 Discrete 模式下进行了
完整的系统仿真。仿真指标包括输入交流电压、工频、输出负载、输出电压、开关频率、功率因数以
及纹波电压等。本文还提供了完整的仿真文档和设计计算文档，为读者提供了详细的技术分析。
1. 引言
电力因数是电力系统中的一个重要参数，它反映了有功功率和视在功率之间的关系。功率因数越接近
1，系统的效率越高。然而，在实际的电力系统中，由于负载的特性，功率因数往往偏离 1，导致电力
系统的效率下降。为了解决这一问题，PFC 技术应运而生。
2. 相关技术
2.1. PFC 原理
PFC 技术可以通过改变电流的相位和幅值，来提高功率因数。其中，双闭环控制是一种常见的 PFC 控
制方法。通过在输入端和输出端分别设置闭环，系统可以更好地跟踪输入和输出电压，并实时调整输
入电流。
2.2. Simulink 仿真
Simulink 是一种功能强大的系统级仿真工具，它可以在 MATLAB 环境下进行建模和仿真。通过在
Simulink 中设计数字双闭环 PFC 控制系统，可以实现系统的整体仿真。
3. 系统设计
3.1. 控制回路
本文采用 c 语言编写的 PI 补偿器作为控制回路。PI 补偿器通过调整输入电流的相位和幅值，来实现
功率因数的校正。仿真结果表明，PI 补偿器的参数可以直接用于 DSP 程序设计，从而实现闭环控制
。
3.2. 系统仿真
为了验证设计的有效性，本文在 Simulink 的 Discrete 模式下进行了系统仿真。仿真指标包括输
入交流电压、工频、输出负载、输出电压、开关频率、功率因数以及纹波电压等。通过调整 PI 补偿
器的参数，系统的响应可以得到进一步优化。
4. 结果与讨论
