基于MSP430的高功率因數電源設計方案

3）升壓電感的選取。

　　升壓電感的最小值根據最壞的情況（占空比D 為0.5）計算得出：

　　系統主回路如圖2 所示。

圖2 主回路

　　2.3 功率因數測量電路設計

　　采用相位差測量法。利用電壓電流互感器分別對電壓、電流信號進行提取， 然后用精密儀表放大器INA118 對電壓電流進行放大至飽和，經TLC372 整形后，測出相位差，相位差Φ 的計算原理是利用輸入2 路信號過零點的時間差，以及信號的頻率來計算2 路信號的相位差，首先測量單路輸入信號頻率，方法是記錄1 路方波信號2 次連續上升沿觸發的定時器計數值N1和N2,計算出2 次上升沿計數器差值ΔN1=N1-N2, 以定時器工作頻率fclk為參考， 求出輸入信號的頻率為Fin= fclk ΔN1 .運用TI 低功耗單片機MSP430F449 的捕獲功能，捕獲2 路信號的過零點，記錄定時器這一時刻的計算值，計算出它們之間的時間差。TI 公司的所有的FLASH 型單片機都含有Timer_B,它是程序的核心，Timer_B 由1 個16 位定時器和多路比較/ 捕獲通道組成，2 路信號的相位差，Δ=360°×Δt Ti其中，ΔN2為2 路信號的上升沿分別觸發計數器的差值；Ti為輸入信號的周期。由相位差的計算可簡化為：ΔΦ=360°×Δt ΔN1 =360°×ΔN2 ΔN1×fclk , 為防止計數器溢出，參考時鐘設置為1 MHz,測相時最大計數值為1000 000/50=20 0002∧16-1=65 535;且每次測相前都對計數器B 清零。最后經余弦運算即可測得功率因數。負載端輸出電壓、電流經采樣可算出系統視在功率。根據公式P=S×cosθ，Q=分別計算出電源的有功功率、無功功率。該方法操作簡單、可達到很高的精度。電路如圖3 所示。

圖3 功率因數測量