西南科技大学毕业设计(论文)开题报告

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1、西南科技大学毕业设计（论文）开题报告学院信息工程学院专业班级电气1001姓名学号题目基于MATLAB的有源功率因数校正系统的建模与仿真题目类型研究型一、选题背景及依据（简述国内外研究现状、生产需求状况，说明选题目的、意义，列出主要参考文献）1.1选题背景及研究意义1.1.1选题背景随着电子科学技术的飞速发展,各种电力电子装置的迅速发展使得公用电网的谐波污染日趋严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发生，谐波危害的严重性才引起人们高度的关注。谐波的危害十分严重。谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或

2、烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。伴随着信息时代对电能质量的高要求,电网谐波污染的治理问题受到了越来越多的关注,功率因数校正技术也日益成为研究热点。功率因数校正电路分为有源和无源两类。无源校正电路通常由大容量的电感、电容组成，可以使功率因数提高到0.7-0.8。有源校正电路体积小、重量轻，可使功率因数接近1，比无源功率因数校正电路效率高。APFC电路是在整流器和负载之间接入一个DC／DC开关变换器，应用电压

3、电流反馈技术，使输入端电流波形跟随输入正弦电压波形，从而使输入电流的波形也接近正弦波，达到提高功率因数的目的。该电路的工作原理如下：单相交流电经过整流后得到单相双半波正弦电压信号，此电压波形作为功率因数校正控制器的输入电流的参考波形，输入到模拟乘法器，为了保证输出电压恒定，将输出电压通过电压反馈网络也引入乘法器，经过乘法器运算后，其结果作为电流波形的参考值，并与实际取样的电流值进行比较，然后通过驱动电路产生的驱动信号控制DC/DC变换器的输出电流和电压。由于采用了闭环控制，将DC/DC变换器的实际电流通过反馈网络引入电流比较器，从而保证了DC/DC变换器的电流能够准确跟踪

4、乘法运算所规定的电流值。APFC原理框图1.1.2研究意义有源功率因数校正技术是提高功率因数,减少整流电路谐波的重要手段,能够使输入电流成为与电网电压同相位的正弦波,使整流电路基本不产生谐波。因而成为目前电力电子学领域研究的热点。APFC技术的研究有着如下诸多意义：第一，APFC技术的作用和重要性得到广泛认可，如何提高功率因数是目前电力电子领域的持续热点。第二，实际用电设备中，采用APFC技术来提高功率因数与效率，提高用电设备的可靠性，对于提高产品的竞争力具有重要意义。第三，APFC技术的研究，有助于减少电网污染和能源浪费，符合我国倡导的环境友好型、资源节约型社会的要求。

5、1.2国内外研究动态及发展趋势有源功率因数校正技术的研究集中在电路拓扑,控制策略,建模分析等方面。其中电路拓扑的研究除了电力电子技术中的基本变换器结构外,还针对一些特殊的拓扑结构,利用这些拓扑结构本身特性来构成所需要的PFC变换,以实现提高电路性能,降低成本的目的。控制策略的研究则主要是针对特定的拓扑结构,通过不同的数学和建模分析,寻找最优或最合适的控制方法,以提高整体电路的性能,简化控制电路,降低成本。另外,通过对开关器件性能的改进,也可以从整体上提高电路的性能。在实际应用中,针对不同的应用场合,对有源功率因数校正电路的要求也是多种多样的。Boost型电路以其控制简单,

6、电流纹波较小等优点得到了广泛应用,从实现PFC的控制策略上来看,又以DCM模式下的变频控制法和CCM模式下的平均电流控制法应用最为广泛,并且在市面上己经有了商用的PFC控制芯片出售。1.3参考文献[1]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].机械工业出版社.2007[2]张森，张正亮.MATLAB仿真技术与实例应用教程[M].机械工业出版社.2004[3]周志敏，周纪海.纪爱华.开关电源功率因数校正电路设计与应用[M].人民邮电出版社.2004[4]糜晓宇.有源功率因数校正电路在Boost电路型电路中的应用研究[D].河北工业大学硕士论文，2007[5]牟述佳,姜学东.基于MA

7、TLAB的有源功率因数校正器设计[J].理论与研究.2007，第10期[6]郦强，邓焰，何湘宁.不同控制策略的小功率Boost-APFC性能研究[J].电力电子技术[7]刘晟.有源功率因数校正的新型控制策略研究.[D].河海大学硕士学位论文，2007[8]代国定,马晓辉,欧健,薛超耀,马任月,卢晶.一种Boost型APFC控制芯片的设计与实现,西南交通大学学报,2012(06).[9]刘夏青,亢敏.高功率因数Boost-APFC电路仿真分析[J].西安工业大学学报.2010(01)[10]张恩利，侯振义.有源功率因数校正主电路