PWM與PFM混合控制無橋雙諧振PFC變換器研究
發(fā)布時間:2020-12-22 08:02
為了減少電力電子設(shè)備給電力系統(tǒng)帶來的諧波污染,需要在電子設(shè)備前端加入功率因數(shù)校正(Power Factor Correction,PFC)變換器。功率因數(shù)校正技術(shù)可以減小輸入電流諧波,提高功率因數(shù),因此功率因數(shù)校正技術(shù)在電源設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)橋式PFC變換器由于前端二極管整流橋的存在,降低了變換器的效率。為了提高PFC變換器的效率,無橋PFC變換器得到了廣泛的研究。本文在傳統(tǒng)無橋Flyback PFC變換器中引入諧振電路,構(gòu)成了無橋雙諧振PFC變換器。該變換器利用變壓器漏感與電容的諧振減小了開關(guān)管關(guān)斷電流,從而降低了開關(guān)管關(guān)斷損耗。詳細(xì)研究了斷續(xù)模式(Discontinuous Conduction Mode,DCM)無橋雙諧振PFC變換器的工作原理和工作特性,并根據(jù)推導(dǎo)的輸入電流表達(dá)式,采用變占空比控制實現(xiàn)了單位功率因數(shù)。對變占空比控制的工作原理進(jìn)行了介紹,分析了勵磁電感的取值對變換器工作模式的影響,為勵磁電感的參數(shù)設(shè)計提供了依據(jù)。最后通過仿真和60W的實驗樣機(jī)對理論分析進(jìn)行了驗證。通過研究發(fā)現(xiàn)輕載時變占空比控制無橋雙諧振PFC變換器出現(xiàn)不完全諧振,導(dǎo)致功率因數(shù)降低。針對變占...
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 功率因數(shù)校正技術(shù)概述
1.1.1 無源功率因數(shù)校正技術(shù)
1.1.2 有源功率因數(shù)校正技術(shù)
1.2 無橋PFC技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 PFC控制策略的研究
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 變占空比控制無橋雙諧振PFC變換器
2.1 引言
2.2 無橋雙諧振PFC變換器工作原理分析
2.2.1 正輸入電壓時工作模態(tài)分析
2.2.2 負(fù)輸入電壓時工作模態(tài)分析
2.3 無橋雙諧振PFC變換器工作特性分析
2.3.1 電壓增益分析
2.3.2 輸入電流分析
2.3.3 開關(guān)管與二極管電壓應(yīng)力分析
2.4 變占空比控制無橋雙諧振PFC變換器工作原理
2.5 變占空比控制無橋雙諧振PFC變換器工作特性
2.5.1 勵磁電感取值
2.5.2 輸出電壓紋波
2.6 仿真與實驗結(jié)果
2.6.1 仿真結(jié)果
2.6.2 實驗結(jié)果
2.7 本章小結(jié)
第3章 COT控制無橋雙諧振PFC變換器
3.1 引言
3.2 COT控制無橋雙諧振PFC變換器工作原理
3.3 COT控制無橋雙諧振PFC變換器工作特性
3.3.1 勵磁電感取值
3.3.2 開關(guān)頻率
3.3.3 輸出電壓紋波
3.4 仿真與實驗結(jié)果
3.4.1 仿真結(jié)果
3.4.2 實驗結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第4章 PWM與PFM混合控制無橋雙諧振PFC變換器
4.1 引言
4.2 PWM與PFM混合控制無橋雙諧振PFC變換器工作原理
4.2.1 工作原理分析
4.2.2 電壓峰值檢測
4.3 PWM與PFM混合控制無橋雙諧振PFC變換器關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計
4.3.1 勵磁電感設(shè)計
4.3.2 導(dǎo)通時間設(shè)計
4.4 仿真與實驗結(jié)果
4.4.1 仿真結(jié)果
4.4.2 實驗結(jié)果
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于雙極性增益特性的無橋PFC變換器[J]. 王金平,陳強(qiáng),何怡剛,項勝. 電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2014(03)
[2]采用耦合電感的交錯并聯(lián)電流臨界連續(xù)Boost PFC變換器[J]. 楊飛,阮新波,楊洋,季清,葉志紅. 電工技術(shù)學(xué)報. 2013(01)
[3]兩開關(guān)偽連續(xù)導(dǎo)電模式Buck-Boost功率因數(shù)校正變換器[J]. 張斐,許建平,楊平,陳章勇. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2012(09)
[4]電流斷續(xù)模式Boost功率因數(shù)校正變換器的變占空比控制[J]. 姚凱,阮新波,冒小晶,葉志紅. 電工技術(shù)學(xué)報. 2011(11)
[5]平均電流控制型Boost功率因數(shù)校正變換器中的中頻振蕩現(xiàn)象分析[J]. 王發(fā)強(qiáng),張浩,馬西奎,李秀明. 物理學(xué)報. 2009(10)
[6]有源功率因數(shù)校正器的控制策略綜述[J]. 毛鴻,吳兆麟. 電力電子技術(shù). 2000(01)
博士論文
[1]三態(tài)功率因數(shù)校正變換拓?fù)浼捌淇刂萍夹g(shù)[D]. 張斐.西南交通大學(xué) 2013
[2]基于全橋結(jié)構(gòu)的單相單級有源功率因數(shù)校正關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王大慶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]高功率因數(shù)DCM Boost PFC變換器的研究[D]. 姚凱.南京航空航天大學(xué) 2010
[4]基于Boost變換器的寬輸入電壓范圍功率因數(shù)校正技術(shù)的研究[D]. 李冬.南京航空航天大學(xué) 2006
[5]有源功率因數(shù)校正技術(shù)的研究[D]. 潘飛蹊.電子科技大學(xué) 2004
碩士論文
[1]高效率無橋Sepic功率因數(shù)校正變換器研究[D]. 陳建.西南交通大學(xué) 2015
本文編號:2931424
【文章來源】:西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 功率因數(shù)校正技術(shù)概述
1.1.1 無源功率因數(shù)校正技術(shù)
1.1.2 有源功率因數(shù)校正技術(shù)
1.2 無橋PFC技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.3 PFC控制策略的研究
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 變占空比控制無橋雙諧振PFC變換器
2.1 引言
2.2 無橋雙諧振PFC變換器工作原理分析
2.2.1 正輸入電壓時工作模態(tài)分析
2.2.2 負(fù)輸入電壓時工作模態(tài)分析
2.3 無橋雙諧振PFC變換器工作特性分析
2.3.1 電壓增益分析
2.3.2 輸入電流分析
2.3.3 開關(guān)管與二極管電壓應(yīng)力分析
2.4 變占空比控制無橋雙諧振PFC變換器工作原理
2.5 變占空比控制無橋雙諧振PFC變換器工作特性
2.5.1 勵磁電感取值
2.5.2 輸出電壓紋波
2.6 仿真與實驗結(jié)果
2.6.1 仿真結(jié)果
2.6.2 實驗結(jié)果
2.7 本章小結(jié)
第3章 COT控制無橋雙諧振PFC變換器
3.1 引言
3.2 COT控制無橋雙諧振PFC變換器工作原理
3.3 COT控制無橋雙諧振PFC變換器工作特性
3.3.1 勵磁電感取值
3.3.2 開關(guān)頻率
3.3.3 輸出電壓紋波
3.4 仿真與實驗結(jié)果
3.4.1 仿真結(jié)果
3.4.2 實驗結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
第4章 PWM與PFM混合控制無橋雙諧振PFC變換器
4.1 引言
4.2 PWM與PFM混合控制無橋雙諧振PFC變換器工作原理
4.2.1 工作原理分析
4.2.2 電壓峰值檢測
4.3 PWM與PFM混合控制無橋雙諧振PFC變換器關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計
4.3.1 勵磁電感設(shè)計
4.3.2 導(dǎo)通時間設(shè)計
4.4 仿真與實驗結(jié)果
4.4.1 仿真結(jié)果
4.4.2 實驗結(jié)果
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于雙極性增益特性的無橋PFC變換器[J]. 王金平,陳強(qiáng),何怡剛,項勝. 電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報. 2014(03)
[2]采用耦合電感的交錯并聯(lián)電流臨界連續(xù)Boost PFC變換器[J]. 楊飛,阮新波,楊洋,季清,葉志紅. 電工技術(shù)學(xué)報. 2013(01)
[3]兩開關(guān)偽連續(xù)導(dǎo)電模式Buck-Boost功率因數(shù)校正變換器[J]. 張斐,許建平,楊平,陳章勇. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2012(09)
[4]電流斷續(xù)模式Boost功率因數(shù)校正變換器的變占空比控制[J]. 姚凱,阮新波,冒小晶,葉志紅. 電工技術(shù)學(xué)報. 2011(11)
[5]平均電流控制型Boost功率因數(shù)校正變換器中的中頻振蕩現(xiàn)象分析[J]. 王發(fā)強(qiáng),張浩,馬西奎,李秀明. 物理學(xué)報. 2009(10)
[6]有源功率因數(shù)校正器的控制策略綜述[J]. 毛鴻,吳兆麟. 電力電子技術(shù). 2000(01)
博士論文
[1]三態(tài)功率因數(shù)校正變換拓?fù)浼捌淇刂萍夹g(shù)[D]. 張斐.西南交通大學(xué) 2013
[2]基于全橋結(jié)構(gòu)的單相單級有源功率因數(shù)校正關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王大慶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]高功率因數(shù)DCM Boost PFC變換器的研究[D]. 姚凱.南京航空航天大學(xué) 2010
[4]基于Boost變換器的寬輸入電壓范圍功率因數(shù)校正技術(shù)的研究[D]. 李冬.南京航空航天大學(xué) 2006
[5]有源功率因數(shù)校正技術(shù)的研究[D]. 潘飛蹊.電子科技大學(xué) 2004
碩士論文
[1]高效率無橋Sepic功率因數(shù)校正變換器研究[D]. 陳建.西南交通大學(xué) 2015
本文編號:2931424
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