高增益低纹波单相功率因数校正电路的研究

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1、高增益低纹波单相功率因数校正电路的研究重庆大学硕士学位论文(专业学位)学生姓名：龚秋憬指导教师：陆治国副教授学位类别：工程硕士（电气工程领域）重庆大学电气工程学院二O一五年四月ResearchonSinglePhasePowerFactorCorrectionwithHigh-gainandLow-rippleAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessionalDegreeByGongQiu

2、jingSupervisedbyAssociateProf.LuZhiguoSpecialty:ME(ElectricalEngineeringField)SchoolofElectricalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要随着电力电子装置的广泛应用，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(PowerFactorCorrection，PFC)技术已成为电力电子技术领域的研究热点之一。Bo

3、ost变换器具有电路简单，功率开关容易驱动，电路性能较好，输入电流畸变小等优点，是目前最广泛应用的PFC变换器。工作在CCM模式下的BoostPFC变换器具有更小的输入电感电流纹波，论文对输入电感连续模式下的二次型BoostPFC变换器进行了研究分析。与传统的BoostPFC变换器相比，二次型BoostPFC变换器具有更小的输入电感电流纹波和输出电压纹波，能够降低前级EMI滤波网络的尺寸，从而减小了变换器的体积和重量，降低了设备的成本。论文首先简要的介绍了课题研究的背景意义和有源功率因数校正(APFC)电路的研究现状及

4、发展方向；对功率因数校正技术常用的几种主电路拓扑进行了对比分析；介绍了连续模式下和断续模式下的控制方法和原理；指出了论文的主要研究内容。论文详细的分析了二次型BoostPFC变换器在输入电感和储能电感的不同工作模式下的工作原理，给出了相应的工作波形图；对比分析了传统BoostPFC变换器和二次型BoostPFC变换器的输入电感电流纹波和输出电压纹波，理论分析结果显示二次型BoostPFC拓扑能够有效的减小输入电感电流纹波和输出电压纹波；对二次型BoostPFC变换器的占空比变化范围以及开关管和二极管的电压应力等工作特性

5、进行了理论分析。为了验证理论分析的正确性，论文采用基本建模法对输入电感和储能电感均连续模式下的二次型BoostPFC变换器的主电路建立了小信号模型，详细地介绍了峰值电流控制器的设计，对电压环的PI补偿器的参数设计做了详细的介绍，绘制了补偿前后系统开环传递函数的Bode图，并通过PSIM仿真软件进行了仿真分析，仿真结果验证了理论分析的正确性。最后，论文推导了输入电感连续和储能电感断续模式下的二次型BoostPFC变换器的输入电感电流纹波的计算方法，采用了状态空间平均法建立了交流小信号模型，在PSIM软件中搭建了仿真模型以

6、验证理论分析的正确性。总之，全文对二次型Boost功率因数校正变换器的工作原理、工作特性和控制方法进行了详细的分析和研究，并通过PSIM仿真验证了理论分析的正确性。关键词：功率因数校正，峰值电流控制，Boost，二次型，低纹波I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTWiththedevelopmentofpowerelectronicdevices,harmonicpollutioncontrolhasattractedmoreandmoreattention,andPowerFactorCorrectionte

7、chnologyhasbecomeoneofthehottechnologiesinthefieldofpowerelectronics.Currently,BoostconverterismostwidelyusedforPFCasitssimplecircuit,powerswitchiseasytodrive,bettercircuitperformance,andthelittledistortionofinputcurrent.Inthisthesis,inputinductorcontinuousmodeo

8、fquadraticBoostPFCconverterhasbeenstudiedandanalyzedasBoostPFCconverterinCCMmodehasasmallerinputinductorcurrentripple.ComparedwithconventionalBoostPFCconverter,quadra