本文關鍵詞：整合式功率因數(shù)校正變換器研究　出處：《西南交通大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：為了減小電力電子裝置對電網(wǎng)的諧波污染,IEC 61000-3-2對AC-DC變換器注入電網(wǎng)的諧波電流提出了限制要求。對于一些特殊工業(yè)產(chǎn)品,如照明設備等,需要滿足更苛刻的61000-3-2 C類法規(guī)的諧波要求。因此,AC-DC變換器需要具備功率因數(shù)校正(power factor correction, PFC)功能。整合式PFC變換器為多個變換器級聯(lián)或串并聯(lián)組合并合并開關管而構成,可改善傳統(tǒng)AC-DC變換器的輸入諧波和輸出紋波等性能,且僅有一個主開關管,控制電路簡單。本課題從整合開關管的思路入手,分別研究了級聯(lián)整合式PFC變換器與串并聯(lián)整合式PFC變換器,探索高性能的PFC變換器拓撲。級聯(lián)整合式PFC變換器具有輸出電壓快速調節(jié)特性,可實現(xiàn)高功率因數(shù)與低輸出紋波。級聯(lián)整合式Boost/Buck-Boost PFC變換器由工作在斷續(xù)模式(Discontinuous-Conduction Mode, DCM)的Boost PFC變換器與工作在臨界連續(xù)模式(Critical Conduction Mode, CRM)的Buck-Boost DC-DC變換器級聯(lián)并合并主開關管而構成,論文對其工作原理及特性進行了分析,揭示了該PFC變換器在快速環(huán)路控制下獲得高功率因數(shù)的機理。重點研究了中間解耦電容電壓對變換器性能的影響,為解耦電容的選取提供理論依據(jù)。通過仿真和實驗驗證了理論分析的正確性,并將該變換器應用于低紋波LED照明驅動器。通過研究串并聯(lián)整合式PFC變換器,提出了一種單開關Buck-Flyback PFC變換器,解決了傳統(tǒng)Buck PFC變換器輸入電流諧波分量高的問題。單開關Buck-Flyback PFC變換器由Buck PFC變換器與Flyback PFC變換器的輸入和輸出分別并聯(lián)(input-parallel-output-parallel, IPOP)并合并主開關管而構成。當輸入電壓低于輸出電壓時,變換器工作于Flyback模式,消除了傳統(tǒng)Buck PFC變換器的輸入電流死區(qū),進而降低了輸入電流諧波。對其工作原理及輸入電流等特性進行了分析,通過研究Buck電感與Flyback勵磁電感的感量之比對輸入電流各次諧波的影響,得出變換器的優(yōu)化設計方案。理論分析與實驗結果均表明該變換器可在全電壓輸入范圍內獲得高功率因數(shù)與低總諧波失真率(total harmonic distortion, THD),滿足IEC 61000-3-2 C類法規(guī)對輸入電流各次諧波的要求。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM46

【參考文獻】

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1 王鴻雁,陳立烽,江泓,何湘寧;單相多電平功率因數(shù)校正變換器應用的實驗研究[J];中國電機工程學報;2004年11期

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本文編號：1337708