单相BUCK型功率因数校正变换器研究

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1、Y．"／86225分类号IHg§uDc——密级坌五学校代号——_10561学号200234000201068$学南多重以事SOUTHCHlNAUNlVERSlTYOFTECHNOLOGY硕士学位论文单相Buck型功率因数校正变换器研究学位申请人导师姓名及职称专业名称研究方向所在学院论文提交日期王亚林梁冠安副教授电力电子与电力传动功率因数校正技术电力学院2005一05—15摘要摘要近年来，功率因数校正(PowerFactorCorrection)技术迅速发展，已经成为电力电子技术领域中热门的研究方向。功率因

2、数校正的目的就是要使电力电子变换器具有高功率因数和低输入电流谐波，为此必须研究相应的PFC变换器拓扑结构及其控制策略，使变换器的输入电流跟随输入电压，以达到抑制输入电流的谐波，实现高功率因数的目的。Boost型功率因数校正变换器因其具有独特的优点被广泛研究和应用，而Buck型功率因数校正变换器因其固有的谐波失真和输入电流的高谐波量，对它的研究和应用相对较少。本文对单相Buck型功率因数校正变换器进行深入的分析和研究，提出了一种新的单相Buck型PFC变换器拓扑结构，并提出了一种相应的控制方法，通过仿真和实

3、验来验证其性能。理论上，这个拓扑不仅有效地减小了典型的Buck功率因数校正器输入电流的交越失真，而且还提高了其效率。在技术上做了一种超前的尝试。本文分析了国内外PFC技术的发展状况。通过对无源PFC技术、有源两级PFC技术和有源单级PFC技术在拓扑结构、工作原理和实现电流谐波抑制等方面系统的分析和对比，得出了它们各自拓扑电路的优缺点及其应用场合。对典型的BuckPFC变换器工作于DCM模式和CCM模式进行了深入的理论分析和推导。并对工作于DCM模式的BuckPFC变换器和BoostPFC变换器进行了理论分

4、析和比较，总结出了他们各自的优缺点。针对典型的BuckPFC变换器固有的交越失真所造成的输入电流畸变，提出了一种新的Buck型PFC变换器的拓扑结构，并把直接功率传输原理和双输入Buck变换器理论应用到这个新拓扑中，通过详尽的分析、推导、仿真和实验，提出了一种相应的控和方法，验证该新拓扑的性能，进而改善了Buck变换器用作功率因数校正变换器的性能。在验证了这个新拓扑的基础上，本文还提出了该新拓扑所派生出的一系列单相Buck型PFC变换器的拓扑结构。关键词：功率因数校正；Buck型功率因数校正变换器；连续工

5、作模式；不连续工作模式；直接功率传输；双输入Buck变换器华南理工大学硕士学位论文AbstractNewregulationsandfuturestandardshighlightthePowerFactorCorrection(PFC)convertersasabasicrequirementforswitchingmodepowersupplies，TheessentialofPFCtechniqueisforcingtheinputcurrenttofollowtheinputvoltagethat

6、resultsinanearunitypowerfactor．Therefore，thispaperisconcernedwiththestudyingofthePFCconvertersandtheircontrolledmethods．Manyconvertertopologieshavebeenproposed，whichprovidealmostunitypowerfactorlinecurrent．BoostPFCconverterperformstheadvantageofperfectPFC

7、suchasthecontinuouscurrentandtheabilitytoshapetheinputcurrenttotracetheinputvoltage．However，thereislittleresearchonBuckPFCconverterforitsharmonicdistortionofinputcurrent．AnewsinglephaseBuck—typePFCconvertertopologyanditscontrolledmethod，whichcandecreaseth

8、eharmonicdistortionandimprovetheefficiencyeffectively，areproposedbasedontheoreticalanalysis．Firstly，thisthesisgivesawholereviewingoftheexistingPFCconvertersincludingtheiradvantage，disadvantageandapplicationsbasedont