多种PFC电路拓扑结构的研究

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1、摘要功率因数校J下电路是专门为控制谐波的影响而设计的电路。目前，为了用电安全，很多谐波标准都对用电设备的谐波进行了严格限制，需要功率因数校正电路来解决谐波含量过高的问题。对于电源来说，谐波主要来自于流过整流二极管的畸变电流，此电流发生畸变是在当加在用来整流的二极管上的电压不足时没有电流流过整流二极管，波形不再与电压～致而产生的。经傅里叶分析，这种畸变电流所含的谐波含量非常高。目前为了提高功率因数而设计的电路拓扑结构得到较高的功率因数，而若要得到较高功率因数的同时，除要付出高成本外，整个电路的中的开关损耗比较大

2、，针对这个问题，着重在功率因素校正主拓扑结构上进行了研究，研究的主要内容有：首先研究了目前应用最广泛的无源功率因数校iF和有源功率因数校诈电路主拓扑结构，分析其工作原理，并得出此拓扑结构的优缺点及应用的局限性，重点研究了一种典型部分有源功率因数校正电路的组成结构、工作原理，最后对波形和效率进行了具体分析。在前面研究的基础上，结合充电泵原理设计出一种新型功率因数校正电路拓扑，这种新型电路拓扑结构运用并联电路各支路互不影响的思想，将充电泵电路和有源功率闪数校iF电路组成一种并联结构，配合实现功率因数校正。然后对该

3、拓扑结构的电路结构和工作原理进行分析，建立其工作状态模型，在控制电路中运用最优化方法进行控制算法建模。此外，针对部分有源功率因数的控制电路漫计了过电流保护电路和过电压保护电路，专为控制电磁干扰而设计滤波器电路，并对电路中用到的电容和电感器件的选型提fL：要求，结合这些电路以及控制算法，建立仿真模型，然后得到负载从无到有以及负载由20Q变为40Q两种情况下的仿真波形，得到的输出电流的谐波分析图，然后对这监仿真波形阁进}，总结分析。仿真结果表明：文巾建立的新型部分有源功率因数校讵电路拓扑结构能很好的实现高功率凶数

4、校正，得到高功率因数校一值，且在负载发生变化的同时，能迅速做出反应，调整控制脉冲，适应新的电压波形的变化，很好的控制了谐波的产生。关键词：功率因数校正，拓扑，充电泵，控制算法，仿真AbstractPowerfactorcorrectioncircuitisdesignedtocontroltheharmonicwaves．Atpresent，stricterandstricterharmonicwaves’standardsaredefinedontheelectricalequipmentforelectr

5、icalsafety．Powerfactorcorrectioncircuitisneededtolowerthecontentoftheharmonicwaves．Formostpowersupply,theharmonicwavescomefromthecurrentflowsthroughtherectifyingdiodeswhichdon’thavecurrentflowthroughwhenthevoltagedoesn’treachthebreak·overvoltage．ByFourieran

6、alysis，thisdistortedcurrentcontainsveryhighcontentofharmonicwaves．Currently,althoughthecircuitdesignedtoimprovethepowerfactorcangetahighpowerfactor,atthesametime，itneedshighcost，andtheswitchinglossesoftheentirecircuitaretoohigh．Forthis，thispaperdoesresearch

7、onthepowerfactorcorrectiontopology,themaincontentsare"First，thispaperstudiesthemostwidelyusedcurrentmostwidelyusedpassivepowerfactorcorrectioncircuittopologyandactivepowerfactorcorrectioncircuittopology,analyzestheirworkingprinciple，pointstheiradvantagesand

8、disadvantagesseparately,andtellstheirlimitationsofapplication．Besidesitfocusesonatypicalpartoftheactivepowerfactorcorrectioncircuit，analyzesitsstructure，workingprinciple，thefinalwaveformanditsworkingef