【摘要】：在能源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)日益深入人心的今天,作為一種相對(duì)清潔的能源,電能在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但是在使用電能的同時(shí)不可避免的會(huì)產(chǎn)生諧波電流,這些諧波電流不僅會(huì)造成電網(wǎng)污染,降低電能的有效利用率,甚至還會(huì)引發(fā)事故造成更加直接和嚴(yán)重的后果。而作為減小諧波電流的主要手段,功率因數(shù)調(diào)節(jié)(Power Factor Correction,PFC)技術(shù)的發(fā)展也不斷加快,各種各樣的控制策略相繼被提出,應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛。為了提高方案的通用性,所設(shè)計(jì)的芯片最好具有較大的輸入電壓范圍。但是,芯片中環(huán)路尤其是電壓環(huán)的頻率特性會(huì)隨著輸入電壓的不同發(fā)生嚴(yán)重的偏移,這種偏移會(huì)對(duì)芯片的穩(wěn)定性和正常工作造成嚴(yán)重的影響。在論文中首先分析了不同類型PFC的優(yōu)劣,并對(duì)單周期控制策略的基本原理和單周期APFC的控制方程給出了較為詳細(xì)的推導(dǎo);之后,根據(jù)芯片的實(shí)際設(shè)計(jì)要求,選用了合適的PFC類型,并對(duì)芯片拓?fù)渲械耐鈬鷧?shù)進(jìn)行了推導(dǎo);然后,根據(jù)之前得到的外圍參數(shù),結(jié)合對(duì)芯片電流環(huán)和電壓環(huán)的小信號(hào)分析結(jié)果,給出了芯片內(nèi)部各主要模塊的設(shè)計(jì)參數(shù)。另外,為了補(bǔ)償輸入電壓變化導(dǎo)致的環(huán)路頻率特性的偏移,在芯片中加入了非線性區(qū),并對(duì)其設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了重點(diǎn)分析。根據(jù)得到的各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求,給出芯片中重點(diǎn)模塊的電路實(shí)現(xiàn)和仿真結(jié)果,并利用Matlab,對(duì)電流環(huán)和電壓環(huán)的頻率特性進(jìn)行了仿真,驗(yàn)證了非線性區(qū)的功能。本文以連續(xù)電流模式單周期有源PFC技術(shù)為基礎(chǔ),從芯片的環(huán)路穩(wěn)定性出發(fā),完成了對(duì)芯片主要環(huán)路的分析與設(shè)計(jì),基于TSMC 0.5μm BCD工藝,對(duì)芯片進(jìn)行了整體仿真,在整個(gè)正常工作范圍內(nèi),本方案的PF值始終大于0.98,較好地滿足了方案的設(shè)計(jì)要求。
【圖文】：

圖 1-1 常見(jiàn)開關(guān)電源拓?fù)湫×苏骱箅妷旱募y波，給第二級(jí)的 DC-DC 級(jí)提供合適的輸入量濾波電容難以消除。但是大容量濾波電容在減小線電壓變化導(dǎo)致整流二極管在整個(gè)工頻周期的大部分時(shí)間之內(nèi)都處于反向

兩者的常見(jiàn)拓?fù)浞謩e如下圖2-2 和 2-3 所示。圖 2-2 常見(jiàn)兩級(jí) PFC 拓?fù)鋬杉?jí)APFC由兩個(gè)相互獨(dú)立的變換器級(jí)聯(lián)而成,至少有兩套MOSFET和兩套控制電路。前級(jí)為 AC-DC 變換器，用以實(shí)現(xiàn) APFC 功能，通常采用工作在連續(xù)電流模式下的 Boost 變換器，其母線電壓一般在 380V 到 400V 之間[12]。中間為儲(chǔ)能電容，對(duì)前后兩級(jí)變換器瞬時(shí)功率的差異進(jìn)行補(bǔ)償，由于前級(jí)具有功率因數(shù)調(diào)制功
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM714.1

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本文編號(hào)：2562525