PWM/PFM混合調制單級AC/DC變換器的研究與設計
發(fā)布時間:2021-03-19 14:50
隨著電子設備應用越來越廣泛,作為電子設備動力之源的AC/DC變換器日益受到研究者們的重視。根據IEC61000-3-2諧波標準的規(guī)定,從電網取電的AC/DC變換器需要具有功率因數校正功能。其中,單級AC/DC變換器因控制簡單,效率較高,成為學術界研究的熱點。傳統的單級Boost-LLCAC/DC變換器采用占空比為0.5的PFM控制策略,且Boost PFC單元工作在DCM模式,因此其中間Bus電壓大于輸入電壓峰值的兩倍,因而在650V電壓等級功率器件下,變換器的輸入電壓范圍較窄。為解決此問題,本論文提出了 PWM/PFM混合控制策略,分別設計了比例前饋控制方案和雙補償網絡控制方案。比例前饋控制策略由PFM反饋環(huán)路和PWM前饋構成。其中PFM反饋環(huán)路的作用是控制輸出電壓穩(wěn)定;PWM前饋控制通過等比例引入Bus電壓信息,減小變換器對應開關管占空比,從而減小Bus電壓增大的幅度,以此增大輸入電壓范圍。但隨著輸入電壓增大,Bus電壓仍隨之增大,為此,論文通過引入Bus電壓閉環(huán),提出了雙補償網絡控制策略。雙補償網絡控制策略由基于APWM控制的Bus電壓反饋環(huán)路和基于PFM控制的輸出電壓反饋環(huán)路構...
【文章來源】:西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 研究現狀
1.3 論文主要工作
第2章 傳統單級Boost-LLC的研究
2.1 傳統單級Boost-LLC的工作原理
m
s
r時的工作模式"> 2.1.1 fm
sr時的工作模式
s =fr時的工作模式"> 2.1.2 fs=fr時的工作模式
s>fr時的工作模式"> 2.1.3 fs>fr時的工作模式
2.2 仿真分析
2.3 小結
第3章 PWM/PFM混合調制單級Boost-LLC的研究
3.1 PWM/PFM混合控制下單級Boost-LLC的工作原理
3.2 變換器的分析
3.2.1 Boost PFC單元
3.2.2 半橋LLC單元
3.3 小結
第4章 原理樣機的研制
4.1 電路參數設計
4.1.1 Boost PFC電感設計
4.1.2 Bus電容選取
4.1.3 變壓器設計
4.1.4 諧振網絡設計
4.2 控制策略實現
4.2.1 原理簡介
4.2.2 方案實現
4.2.3 限幅電路設計
4.3 小結
第5章 實驗結果
5.1 比例前饋控制方案
5.2 雙補償網絡控制方案
5.3 實驗結果對比
5.4 小結
結論與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]第5講 功率變壓器設計[J]. 趙修科. 電源技術應用. 2007(11)
博士論文
[1]單相離線式高亮度LED照明驅動的研究與設計[D]. 馬紅波.西南交通大學 2012
[2]中小功率AC/DC電源適配器的高效率研究[D]. 趙晨.浙江大學 2009
[3]無橋PFC拓撲結構及控制策略研究[D]. 劉桂花.哈爾濱工業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]高效率LLC諧振變換器研究[D]. 戈現勉.浙江大學 2015
[2]高效AC/DC開關電源[D]. 王賢江.電子科技大學 2013
[3]LLC諧振變換器控制性能分析及優(yōu)化研究[D]. 陳曦.華中科技大學 2013
[4]無電解電容的發(fā)光二極管照明AC/DC電源的研究[D]. 顧琳琳.南京航空航天大學 2009
[5]LLC諧振半橋DC-DC變換器的研究[D]. 余昌斌.重慶大學 2007
本文編號:3089755
【文章來源】:西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 研究現狀
1.3 論文主要工作
第2章 傳統單級Boost-LLC的研究
2.1 傳統單級Boost-LLC的工作原理
m
s
r時的工作模式"> 2.1.1 fm
s
s
s>fr時的工作模式"> 2.1.3 fs>fr時的工作模式
2.2 仿真分析
2.3 小結
第3章 PWM/PFM混合調制單級Boost-LLC的研究
3.1 PWM/PFM混合控制下單級Boost-LLC的工作原理
3.2 變換器的分析
3.2.1 Boost PFC單元
3.2.2 半橋LLC單元
3.3 小結
第4章 原理樣機的研制
4.1 電路參數設計
4.1.1 Boost PFC電感設計
4.1.2 Bus電容選取
4.1.3 變壓器設計
4.1.4 諧振網絡設計
4.2 控制策略實現
4.2.1 原理簡介
4.2.2 方案實現
4.2.3 限幅電路設計
4.3 小結
第5章 實驗結果
5.1 比例前饋控制方案
5.2 雙補償網絡控制方案
5.3 實驗結果對比
5.4 小結
結論與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及科研成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]第5講 功率變壓器設計[J]. 趙修科. 電源技術應用. 2007(11)
博士論文
[1]單相離線式高亮度LED照明驅動的研究與設計[D]. 馬紅波.西南交通大學 2012
[2]中小功率AC/DC電源適配器的高效率研究[D]. 趙晨.浙江大學 2009
[3]無橋PFC拓撲結構及控制策略研究[D]. 劉桂花.哈爾濱工業(yè)大學 2009
碩士論文
[1]高效率LLC諧振變換器研究[D]. 戈現勉.浙江大學 2015
[2]高效AC/DC開關電源[D]. 王賢江.電子科技大學 2013
[3]LLC諧振變換器控制性能分析及優(yōu)化研究[D]. 陳曦.華中科技大學 2013
[4]無電解電容的發(fā)光二極管照明AC/DC電源的研究[D]. 顧琳琳.南京航空航天大學 2009
[5]LLC諧振半橋DC-DC變換器的研究[D]. 余昌斌.重慶大學 2007
本文編號:3089755
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