工业自动化专业毕业论文

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1、仲恺农业工程学院毕业论文基于28019芯片高功率因数开关电源设计姓名院（系）自动化学院专业班级工业自动化101学号4指导教师职称讲师/博士论文答辩日期2014年05月15日仲恺农业工程学院教务处制学生承诺书本人申明：我所呈交的本科毕业设计（论文）是本人在导师指导下对四年专业知识而进行的研究工作及全面的总结。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中创新处不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：年月日摘要为解决开关电源普遍应用所带

2、来的电网污染和功率因数低等问题，本文研制了以UCC28019作为控制核心，输出电压稳定在36V，最大输出电流为2A的高功率因数PFC变换器。该变换器采用连续导电（CCM）模式，利用PWM脉宽调制技术，通过对Boost主电路拓扑的输入电流进行控制，使其功率因数达到0.97。同时，利用单片机构成的功率因数测量电路对电路输入端的功率因数进行了实时的测量和显示。仿真和实验结果表明，该PFC变换器具有输出电压纹波小及输出电压和电流稳定等优点，具有非常广泛的应用前景。关键词：功率因数校正（PFC）连续电流导电（

3、CCM）模式PWMUCC28019目录1前沿11.1开关电源概述11.2开功率因数校正的由来21.3谐波电流对电网的危害31.4功率因数校正的意义41.5本章小结42开关电源总体设计52.1功率因数校正原理52.2系统硬件方案选择52.2.1开关电源主电路方案52.2.2开关电源功率因数校正方案62.2.3开关电源滤波模块方案62.2.4开关电源整流模块方案72.2.5开关电源整流模块方案72.3开关电源总体设计72.3.1硬件电路总体设计72.3.2主要芯片介绍[12]82.4本章小结133功率因

4、数校正开关电源设计133.1主功率因数校正开关电源设计指标：133.2主电路模块设计：143.2.1主电路设计原理143.2.2主电路主要器件的参数设计153.2.3主电路模块设计163.3控制电路设计：173.3.1控制电路原理设计173.3.2控制电路主要参数设计：183.3.3控制电路设计：193.4辅助电源设计模块设计：193.5本章小结204功率因数校正开关电源系统试验结果204.1功率因数校正开关电源功率校正波形及功率因数分析204.2功率因数校正开关电源功率电压调整率与负载调整率分析2

5、04.3本章小结215结语21参考文献22附录24附录1功率因数校正开关电源电路原理图24附录2功率因数校正开关电源电路PCB图25致谢261前言70年代以来，由于电力电子技术的飞速发展，各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，但是电力电子装置中的相控整流和不可控二极管整流使输入电流波形发生严重畸变，不但大大降低了系统的功率因数，还引起了严重的谐波污染。另外，硬件电路中电压和电流的急剧变化，使得电力电子器件承受很大的电应力，并给周围的电气设备及电波造成严重的电磁干扰(EMI)，

6、而且情况日趋严重。许多国家都已制定了限制谐波的国家标准，国际电气电子工程师协会(IEEE)、国际电工委员会(IEC)和国际大电网会议(CIGRE)纷纷推出了自己的谐波标准。我国政府也分别于1984年和1993年制定了限制谐波的有关规定。我国加入WTO后，国产家电产品将面临入世的严峻挑战。为获得与国外同类产品同等的市场竞争地位，国家认监委在2003年5月1日以后对家电产品强制执行“3C认证”标准。这些都迫切需要可产品化的谐波抑制和功率因数校正方案。功率因数校正技术能够实现各种电源装置电网侧电流正弦化，

7、使电同资源得到充分利用，基本上消除负载对电网、负载对负载之闻的高次谐波污染，净化电网。在传统没有功率因数校正的开关整流器中，交流输入电压，经整流后，紧跟着大电容滤波，由于电容的充放电使输入电流呈脉冲波形。这种电流谐波分量很大，造成功率因数下降。低功率因数开关电源的使用，严重污染了电网，干扰了其它设备，增大了前级设备（如变压器、电缆传输、柴油发电机等）的功率容量，使供电系统容量至少要增大30%以上，使用户增加了投资。对于三相四线输入，当三相负载不平衡时，零线电流会很大。从实际运行结果来看，低功率因数的

8、开关电源所带来的危害是很严重的，这是因为输入电流有很高的峰值，含有大量的高次谐波，不但产生严重电磁干扰，还使供电变压器产生大的电磁应力，噪音增大，铁损严重，温升剧增。因此，在整流器设计中，认真设计好功率因数校正电路是至关重要的。从早期的无源电路发展到现在的有源电路，从传统的线性控制方法发展到非线性控制方法，新的功率因数校正技术和拓扑电路不断涌现。相比之下，有源功率因数校正电路工作于高频开关状态，体积小、重量轻，比无源功率因数校正电路的效率要高的多。1.1开关电源概述随