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400kHz复合有源箝位Boost型功率因数校正变换器的设计

作　者: 王文倩
导　师: 徐德鸿
学　校: 浙江大学
专　业: 电力电子及电力传动
关键词: 集成高频寄生参数单相功率因数校正复合有源箝位 DBC 仿真
分类号: TM46
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 279次
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内容摘要

电力电子装置的集成化已经成为电力电子技术未来发展的一个重要的趋势,受到了国际电力电子界的广泛重视。本文介绍了电力电子集成的概念,回顾了电力电子集成的发展历程,总结了电力电子集成的方法和关键技术。特别对单相Boost型功率因数校正电路的集成进行了概述。本文对工作在高频的复合有源箝位Boost PFC变换器的各项参数进行了设计。首先分析了变换器的各个工作阶段,特别分析了电路的软开关条件和开关器件的电压应力,通过这些理论分析,设计了主电路的谐振参数。然后,对控制电路中两路驱动的配合进行介绍,并设计控制环路的参数。本文结合实际装置对复合有源箝位Boost PFC变换器主电路中的寄生参数进行了计算及测量,得到寄生电阻、寄生电感、寄生电容的数值。对电路进行建模,使用Orcad软件对理想电路与加入寄生参数的电路分别进行了仿真,通过对两组波形的比较,可以看出寄生参数对电路运行的影响。本文对功率器件的选择进行了说明,并且设计了相应的驱动电路的参数。对于一个完整的电路系统,保护电路是必不可少的一部分,因此本文对保护电路的原理也做出了描述。同时,针对Boost电路的特点设计了软启动电路。最后电路给出了实验结果,实验结果与理论分析和仿真结果基本一致。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
目录  7-9
第一章单相功率因数校正装置集成技术的概况  9-21
  1.1 前言  9-10
    1.1.1 电力电子集成技术的提出  9-10
    1.1.2 功率因数校正技术的提出  10
  1.2 电力电子集成技术  10-18
    1.2.1 电力电子集成的概念及发展过程  10-13
    1.2.2 电力电子集成的方法  13-17
    1.2.3 电力电子集成的关键技术  17-18
  1.3 单相Boost型功率因数校正电路的集成  18-20
    1.3.1 单相Boost型硬开关功率因数校正电路的集成  18-19
    1.3.2 单相Boost型软开关功率因数校正电路的集成  19-20
  1.4 本课题的研究内容和意义  20-21
第二章高频复合有源箝位Boost PFC变换器的参数设计  21-35
  2.1 电路工作过程的理论分析  21-27
    2.1.1 复合有源箝位Boost PFC变换器  21-22
    2.1.2 电路工作过程的阶段分析  22-25
    2.1.3 电路开关器件的电压应力  25-27
  2.2 主电路谐振参数设计  27-29
  2.3 控制电路参数设计  29-34
    2.3.1 两路驱动配合的设计  29-30
    2.3.2 控制环路参数的设计  30-34
  2.4 本章小结  34-35
第三章高频复合有源箝位Boost PFC变换器装置的集成化设计与寄生参数的分析  35-50
  3.1 贴片器件的散热及DBC的应用  35-37
  3.2 高频复合有源箝位Boost PFC变换器的集成化设计  37-38
  3.3 高频复合有源箝位Boost PFC变换器寄生参数的计算  38-43
    3.3.1 电路寄生电阻  38-39
    3.3.2 电路寄生电感  39-41
    3.3.3 电路寄生电容  41-43
    3.3.4 电路寄生参数模型图  43
  3.4 高频复合有源箝位Boost PFC变换器的寄生参数模型仿真  43-48
    3.4.1 仿真模型的建立  43-45
    3.4.2 理想电路的仿真波形  45-47
    3.4.3 加入寄生参数的电路的仿真波形  47-48
  3.5 本章小结  48-50
第四章高频复合有源箝位Boost PFC变换器电路实验  50-62
  4.1 CoolMOS的特点及在电路中的应用  50-52
  4.2 驱动电路、保护电路与软启动电路  52-56
    4.2.1 驱动电路参数设计  52-53
    4.2.2 保护电路的设计  53-55
    4.2.3 电路的软启动设计  55-56
  4.3 实验结果  56-61
    4.3.1 实验参数  56-57
    4.3.2 软开关的实现  57-59
    4.3.3 开关器件的电压应力  59-60
    4.3.4 功率因数校正功能的实现  60-61
  4.4 本章小结  61-62
第五章总结与展望  62-64
附录1 电路仿真图  64-65
附录2 实验装置图  65-66
参考文献  66-69
致谢  69

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