连续模式单级PFC反激式变换器的研究与设计

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目连续模式单级PFC反激式变换器的研究与设计学科专业微电子学与固体电子学学号201121033002作者姓名任杰指导教师李平教授分类号密级注1UDC学位论文连续模式单级PFC反激式变换器的研究与设计（题名和副题名）任杰（作者姓名）指导教师李平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微电子学与固体电子学提交论文日期2014.04论文答辩日期2014

2、.05学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月30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。RESEARCHANDDESIGNOFCCMSINGLE-STAGEPFCFLYBACKCONVERTERAThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MicroelectronicsandSolid-StateElectronicsAuthor:RenJieAdvisor:LiPingSchoolofMicroelectron

3、icsandSolid-StateSchool:Electronics独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含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。签名：日期：年月日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门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文

4、被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、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）签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要随着相关规范的日趋严格，开关电源的设计面临着越来越多的挑战。其中关于对功率因数（PF）或者谐波含量的强制要求随着设备功率的不断增大开始不断普及。功率因数校正（PFC）技术能够提高线路中电流的利用率，同时显著地降低了电流中的谐波分量，提高了用电设备的功率因数。单级PFC反激式变换器在目前有较为广泛的应用，目前市场上的相关结构包括以下

5、两种：第一种是临界模式单级PFC反激式变换器，这类结构通常采用的峰值电流控制模式，电路结构和复杂度与普通反激式变换器基本一致，电路成本非常低。由于系统工作在临界模式，电感及开关管峰值电流较大，比较适合小功率下的应用。第二种是连续模式单级PFC反激式变换器，这类结构通常采用平均电流控制模式，比较适合中等功率（100W左右）的应用。但这种结构的控制方式较为复杂，电路成本较高，并且需要专门的控制IC。本文提出了第三种模式的单级PFC反激式变换器兼具了以上两种变换器的优点，这种控制模式使用固定的开关管关断时间，在实现连续模式的前提下，允许系统采用简单

6、廉价的峰值电流控制模式。相对于断续工作模式，这种结构有效降低了开关管、次级输出二极管以及电感的峰值电流，缓解了前级EMI滤波器承受的高次谐波电流应力，同时相对于平均电流控制模式而言，这种结构不需要专门的控制芯片，电路结构较为简单，成本相对低廉。本文在对临界模式和连续模式两种情况进行了对比，完成了固定关断时间控制模式单级PFC反激式变换器大信号建模，同时设计了系统电路，通过仿真验证了该结构的可行性，最后设计制作了样机，通过样机实测对理论进行验证。关键词：单级PFC，反激，固定关断时间，连续传导模式IABSTRACTABSTRACTAsspeci

7、ficationsbecomemorestringent,switch-modepowersupplydesignisfacingmoreandmorechallenges.Amongtherequirements,themandatoryonesforPowerFactor(PF)andharmoniccontenthavebecomewidespreadasequipment’spowerareincreasing.PowerFactorCorrection(PFC)techniquecouldeffectivelysuppresscur

8、rentharmonicandimprovePF,andimprovecurrentefficiency.CurrentlysinglestagePFCflybac