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《低紋波單相有源功率因數(shù)校正變換器的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展,功率半導(dǎo)體器件和開(kāi)關(guān)變換技術(shù)突飛猛進(jìn),功率因數(shù)校正(PowerFactorCorrection,PFC)已經(jīng)成為了一個(gè)重要的研究方向。Boost變換器具有輸入電流畸變小、效率高等優(yōu)點(diǎn),因此通常被用在兩級(jí)PFC的前級(jí)以實(shí)現(xiàn)較高的功率因數(shù)。工作在電流斷續(xù)模式下的BoostPFC電路,具有輸出續(xù)流二極管不產(chǎn)生反向恢復(fù)損耗,輸入電流自動(dòng)跟隨正弦輸入電壓,控制電路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),但是斷續(xù)模式下由于變換器的輸入電流紋波較大,開(kāi)關(guān)器件通態(tài)損耗高,一般應(yīng)用于小功率的電路
2、中。本文提出了一種低紋波Boost功率因數(shù)校正電路,工作在電流斷續(xù)模式(DCM)下,不存在二極管的反向恢復(fù)損耗,在電路拓?fù)渲屑尤氇?dú)立電感和電容組成的低紋波結(jié)構(gòu),使變換器的輸入電流紋波降低至非常小,紋波系數(shù)只有百分之幾甚至千分之幾,并且輸出電流的峰值減小,降低了輸出端的電磁干擾,從而抑制電流紋波對(duì)電源或負(fù)載產(chǎn)生的電磁干擾,消除EMI濾波器并獲得單位功率因數(shù)。并且低紋波結(jié)構(gòu)可以用于交錯(cuò)并聯(lián)的BoostPFC電路,使PFC變換器的功率容量變大,擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。論文主要由以下幾部分組成:(1)論文首先介紹了本課題的研
3、究背景和功率因數(shù)校正技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,分析了傳統(tǒng)單相BoostPFC的工作原理,對(duì)兩級(jí)和單級(jí)功率因數(shù)校正技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析比較;介紹了PFC電路的幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);闡述了幾種常用的控制方法;指出了課題的研究意義和研究?jī)?nèi)容。(2)提出了低紋波BoostPFC拓?fù)?,分析了低紋波BoostPFC變換器在電流斷續(xù)模式下的工作原理和穩(wěn)態(tài)工作過(guò)程,推導(dǎo)了變換器的功率因數(shù)以及臨界工作條件,開(kāi)關(guān)占空比等,并且進(jìn)一步將低紋波結(jié)構(gòu)應(yīng)用在交錯(cuò)并聯(lián)PFC變換器中,對(duì)其工作過(guò)程進(jìn)行理論分析。(3)對(duì)低紋波BoostPFC變換器的主電路和控
4、制電路建立小信號(hào)模型,并用仿真軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,驗(yàn)證理論分析的正確性。(4)推導(dǎo)主電路和控制電路的主要參數(shù),對(duì)電路進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì),最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了小功率電路的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了理論分析及仿真結(jié)果的正確性。關(guān)鍵詞:功率因數(shù)校正,電流斷續(xù)模式,低紋波,交錯(cuò)并聯(lián)I重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文英文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofthepowerelectrictechnology,PFC(PowerFactorCorrection)hasbecomeoneofthemostimportan
5、tresearchaspectsinpowerelectronicsfield.Boostconverterisusuallyappliedasthepre-regulatorofthetwo-stagePFCconvertertogetaunitpowerfactor,becauseofitsadvantagessuchassmallerinputcurrentdistortion,highefficiency.BoostPFCoperatinginDiscontinuousConductionMode(D
6、CM)hassomeadvantages.Firstly,inputcurrentofthisconverternaturallyfollowsthesinusoidallinevoltage,thecurrentcontrolcanberemovedandthewholecontrolloopissimplified,Moreover,ZeroCurrentSwitchisanotheradvantageforDCMBoostPFC,itreducespowerlossinthepowerswitchesa
7、ndthesnubbercircuitwhichsuppressesreverserecoverycurrentoftheoutputrectifierisnotrequired.AlthoughDCMBoostPFChasmanyadvantages,itisgenerallyusedinlow-powerapplication.Themainreasonislargerippleofinputcurrentmakesswitchingdeviceslosshigh.Tosolvethisproblem,t
8、hispaperpresentsalow-rippleBoostPFCwhichoperatesindiscontinuouscurrentmode.Therefore,thereisnoreverserecoverycurrentoftheoutputrectifier.Anindependentinductorandacapacitorareappliedinthetopologysotheci