单相有源功率因数校正电路的设计与实现

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1、ｒ＇Ｖ．ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ硕±学位论义ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ二盛．？户．言苗＾’也Ｉ气ｊ＾華气—－＝＾■１；｜？＾＾．论文题旨单相有源功率因数校正电路的设计与实现学科专业系统工程学号２０１３２１１９０１１３作者姓名张艳杰指导教师李辉教授？Ｉ独剑性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下

2、进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，也不包含，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。，作者签名＇日期：Ｗ备年日：杂将＾月＾论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查閒和借阅。本人

3、授权电子科技大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）：作者签名：奔似导师签名日期：Ｍ女年／月ｆ日分类号密级注1UDC学位论文单相有源功率因数校正电路的设计与实现（题名和副题名）张艳杰（作者姓名）指导教师李辉教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业系统工程提交论文日期2015年3月1日论文答辩日期2015年5月26日学位授予单位和日期电子科技大学

4、2015年6月27日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。DESIGNANDIMPLEMENTATIONOFSINGLE-PHASEACTIVEPOWERFACTORCORRECTIONCIRCUITAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:SystemsEngineeringAuthor:ZhangYanjieAdvisor:Prof.LiHuiSchool:S

5、choolofAeronauticsandeAstronautics摘要随着电力科学技术的高速发展，越来越多的开关电源以及电力电子设备在我们日常的生活和生产中得到了很大的应用，与此同时，电网谐波的污染也日益严重，为了加强对谐波的限制，国内外很多组织和机构制定了严格的谐波标准。有源功率因数校正技术（ActivePowerFactorCorrection，APFC）具有优良的校正性能以及稳定的控制性能，现在已经成为抑制谐波、提高电能质量和效率的一种重要措施。本文重点对大功率电源的有源功率因数校正(APFC

6、)技术进行研究，具有重要的研究意义和实际价值。本文采用了平均电流控制型两级结构的有源功率因数校正电路，并将其应用在教研室在研项目4kW充电机，以提高整机功率因数和效率为目的。本文的研究内容主要包括：对有源功率因数校正技术的工作模式以及控制方法进行了分析和比较，确定课题所采用的控制策略和电路拓扑。对课题中的功率因数校正级和移相全桥DC/DC变换电路建立了数学模型，对前级电路中电流环以及电压环进行了分析，对移相全桥电路中占空比丢失现象以及开关管的软开关实现条件进行了研究和讨论。其次，采用专业电路分析软件M

7、atlab对功率因数校正级建立了仿真模型，验证了课题中采用的控制方法以及电路拓扑结构的正确性以及科学性。最后，搭建了实际的电路结构，并将其应用到充电机中，对整个系统进行了相关调试和测试，结果表明，本课题所设计的电路在性能和功能上都满足了相应的指标。课题所设计的单相有源功率因数校正电路可以提高系统功率因数和效率并减少谐波含量，此外还具有过压过流以及高温保护功能。通过对系统进行测试，系统的功能性已经满足要求，在功率因数、效率以及系统工作的温度都符合相应的性能的指标。将其应用到4kW充电机中，可以提高充电机

8、的整机效率以及功率因数。关键字：功率因数校正，平均电流控制，移相全桥，小信号模型IABSTRACTWiththerapiddevelopmentofthepowerofscienceandtechnology,moreandmoreswitchingpowersuppliesandpowerelectronicdeviceshavebeenappliedinourdailylivesandproduction.Theharmonicpollutionof