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绿色电源模块的PFC技术研究

作　者: 罗春槐
导　师: 唐小琦
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 绿色电源模块功率因数校正技术等效模型单周期控制
分类号: TM46
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

AC/DC变换器是电器装置中最常用的一种变换器,为了减小其对电网的污染,提高输入功率因数,需要采用功率因数校正(PFC)技术。目前,单相功率因数校正技术已经成熟,但是三相功率因数校正技术仍处于研发阶段。采用Boost型电路拓扑的有源PFC技术由于具有总谐波失真(THD)小,功率因数接近1的优点而得到广泛应用。但是,其应用也受到成本、开关应力等因素的影响,需要进一步优化。本文在单相PFC技术控制模型的基础上研究了三相单开关PFC技术,这种控制方法优势在于控制简单实用,成本低,可以较好地实现电路功率因数校正功能;同时还研究了一种新颖的三相三电平功率因数校正电路,这种电路的优势在于功率开关管两端承受的电压应力为直流母线电压的一半,便于功率开关的选取,可以有效降低开关损耗。本课题的研究层次是:首先研究了PFC技术的实现原理,并研究了单相单开关PFC的控制方法,开发了试验样机,通过实验验证了其控制效果;其次,通过建立三相单开关PFC电路的单相等效控制模型,分析并确定各个参数关系,提出了一套实用的数字控制方案,通过实验验证了这种控制模型的有效性;然后,针对单个开关承受应力大的情况,研究了三电平三开关PFC技术,并通过数学分析建模,设计单周期控制方案,通过计算机仿真验证了这种方案的有效性;最后,对本课题研究作了总结和展望。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 课题背景、目的和意义  8-10
  1.2 PFC 技术的研究概况  10-11
  1.3 本文的主要研究内容  11
  1.4 本章小结  11-12
2 PFC 技术研究  12-23
  2.1 PFC 技术基本原理及电路拓扑研究  12-17
  2.2 PFC 控制技术研究  17-22
  2.3 本章小结  22-23
3 基于电压跟随器原理的单相PFC 设计  23-30
  3.1 单相PFC 原理  23-26
  3.2 单相PFC 试验样机设计  26-27
  3.3 实验及数据分析  27-29
  3.4 本章小结  29-30
4 三相单开关PFC 技术研究及系统设计  30-47
  4.1 引言  30
  4.2 三相单开关PFC 电路研究  30-33
  4.3 简化大信号模型及控制技术研究  33-39
  4.4 三相单开关数字控制PFC 系统设计及实验  39-45
  4.5 实验及结果分析  45-46
  4.6 本章小结  46-47
5 三相三开关PFC 技术仿真研究  47-56
  5.1 引言  47
  5.2 三相三开关PFC 技术理论  47-52
  5.3 控制方式及仿真研究  52-55
  5.4 本章小结  55-56
6 全文总结与展望  56-59
  6.1 全文总结  56-58
  6.2 展望  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-64
附录硕士期间发表的论文  64

绿色电源模块的PFC技术研究

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