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1、功率因数校正论文：单周期控制软件开关Boost变换器PFC技术的研究【中文摘要】开关电源是为用电设备提供直流电源的一种电力电子装置,获得越来越广泛的应用。但由此产生的网侧输入功率因数降低和谐波污染等问题也日趋严重,功率因数校正(PowerFactorCorrection,PFC)技术可有效地减少网侧输入电流谐波含量并提高电源功率因数,正成为电力电子研究的热点之一。在各种用于PFC变换器的电路拓扑中,Boost变换器因其拓扑结构简单、变换效率高、控制策略易实现等优点,被广泛应用于PFC电路中。BoostPFC变换器基本都是工作于不连续导电模式(Disco
2、ntinuousConductionMode,DCM)和连续导电模式(ContinuousConductionMode,CCM)。目前,大多采用平均电流控制来达到功率因数校正的,但平均电流控制中需要检测输入电压、电感电流、输出电压,并且使用乘法器来实现,使得系统控制复杂,投资增加。单周期控制技术和软开关技术都是近些年来被提出的用于PFC的新型技术,单周期控制(OneCycleControl,OCC)作为一种新型的控制方式在功率因数校正(PowerFactorCorrection,PFC)电路中得到广泛地应用。单周期控制是一种新兴的非线性控制技术,与传统
3、线性控制相比,它考虑到了开关非线性的影响,更适合对开关变换器的控制,能使系统有更快的动态响应、更强的鲁棒性和更好的输入波动抑制特性,并且单周控制PFC技术不需要乘法器,无需采样输入电压,简化了控制电路的设计。而软开关技术的应用对于降低开关损耗,进而提高开关频率,无疑起到极为重要的作用。本文采用的基于单周期控制的软开关BoostPFC变换器,在深入分析了单周期控制原理的基础上,将无源无损软开关技术应用于BoostPFC变换器中。本文第二章详细介绍了无源无损软开关的工作过程,第三章主要分析了用单周期控制的Boost结构有源功率因数校正电路,推导出单相Boo
4、st结构APFC的单周期控制方程,并用基本的电路实现这种控制,和其他的APFC控制电路相比,电路结构大大简化。第四章结合单周期控制芯片IR1150,采用分立元器件搭建了IR1150的主要控制电路,进行了主电路和控制电路的主要参数设计。最后通过Saber仿真验证了本论文设计的单周期控制的BoostAPFC电路无论在稳态还是暂态,都能保持受控量的平均值恰好等于或正比于给定值,即能在一个开关周期内有效抵制系统的扰动,具有极快的瞬态响应,能实现很高的功率因数、很低的谐波分量、且控制电路简单。【英文摘要】Switchingpowersupplyisapowere
5、lectronicdevices,whichiswidelyusedtoprovideDCpowerfortheelectricalequipment.However,ithastheconsequencesthatthelowerinputpowerfactorandharmonicpollutionofthenetworksideisbecomingserious.PowerFactorCorrection(PowerFactorCorrection,PFC)technologycaneffectivelyreducetheinputcurrent
6、harmoniccontentandtoimprovepowerfactor,soitisbecomingthehotresearchintheareaofthepowerelectronics.Inavarietyofcircuittopologies.BoostconvertertopologyarewidelyusedinPFCcircuits,thatisbecauseitssimplestructure,highconversionefficiency,controlstrategyeasytoimplement,etc.BoostPFCco
7、nverterisusuallyoperatingindiscontinuousconductionmode(DiscontinuousConductionMode,DCM)andcontinuousconductionmode(ContinuousConductionMode,CCM).Currently,theaveragecurrentcontrolisusedtoachievetheobjectiveofpowerfactorcorrection,buttheaveragecurrentcontrolneedstodetecttheinputv
8、oltage,inductorcurrentandoutputvoltage,andhasto
