1kW临界连续模式并联交错PFC电路的研究

摘要

该文将并联交错技术运用地临界连续模式的boost PFC电路,研究高效、低纹波、可应用于中大功率场合的功率因数校正变换器.该文可分为三大部分,一是理论分析,二是电路设计,三是实验结果及分析.首先对临界模式下的boost PFC电路的工作原理进行了详细的探讨.该文突破用电流平均值的输入电流方程综合为一个表达式,再将输入电流分解成三角波,对每个三角波进行傅立叶分析,可以得出精确的功率因数计算公式.该文根据电压型交错控制方法的基本思路,设计出一种原理简单且响应快的交错控制电路并对所提出的交错控制电路进行了详细的逻辑分析和仿真.最后对整个实验电路进行仿真和实验,其结果验证了理论分析的正确性.制作了额定功率为1kW的并联交错boost PFC装置,对实验过程中出现的问题进行探讨并加以解决,并检测了不同输入电压和不同负载下装置的稳压性能、功率因数和整机效率,实验表明此电路可实现输出电压稳定、高功率因数和高效率.

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1功率因数校正的意义

1.2基本PFC技术

1.2.1 PFC技术的分类

1.2.2乘法器PFC技术

1.2.3电压跟随器PFC技术

1.3 PFC技术的发展方向

1.4并联交错技术在PFC中的应用

1.4.1单级并联交错PFC电路

1.4.2交错Cuk PFC电路

1.4.3带软开关的并联交错PFC电路

1.5一些基本定义

1.5.1输入功率因数PF

1.5.2输入电流总谐波畸变率THD

1.6本文主要内容

第二章临界连续模式boost PFC电路

2.1 boost PFC临界连续模式工作原理

2.2临界连续模式下的开关特性

2.2.1不考虑输入电容Ci的影响

2.2.2考虑输入电容Ci的影响

2.3本章小结

第三章临界连续模式下的并联交错boost PFC

3.1并联交错技术

3.1.1同步运行与交错运行并联变换器的比较

3.1.2 N的选择

3.2临界连续模式下的并联交错PFC电路

3.3临界连续模式的交错控制技术

3.4临界连续模式下并联交错boost PFC电路稳态分析

3.4.1输入电流纹波

3.4.2输出电压纹波

3.5功率因数的精确计算

3.6本章小结

第四章主电路及主单元控制电路设计

4.1主单元电路临界连续工作模式的实现

4.1.1 MC34262的内部结构介绍

4.1.2 MC34262在主单元电路中的应用

4.1.3 MC34262的逻辑工作原理[12]

4.2主单元boost电路及其控制电路设计

4.2.1电感的设计

4.2.2主单元开关及二极管的选择

4.2.3主单元控制芯片主要外围元件参数

4.3前级EMI滤波器结构及参数

4.4其他电路参数

4.5本章小结

第五章交错控制电路及从单元驱动电路的设计

5.1从单元开关导通时刻的确定

5.1.1电流型交错控制方法

5.1.2电压型交错控制方法[33]

5.2交错控制电路的设计

5.2.1交错控制原理

5.2.2控制电路的构成

5.2.3控制电路的仿真

5.3从单元开关驱动信号的获得

5.4本章小结

第六章并联交错PFC电路的仿真与实验结果分析

6.1电路仿真结果

6.1.1Vin=220V时电感电流和输入电流仿真结果

6.1.2Vin=110V时输入电流仿真结果

6.2实验中遇到的问题及探讨

6.2.1主从电感的匹配

6.2.2 MC24262易出现的故障与处理

6.2.3交错控制电路中积分器波形失真问题

6.2.4控制电路的延时问题

6.3实验电路波形

6.4实验结果分析

6.4.1不同输入电压时输出电压、功率因数和效率的变化

6.4.2不同负载时输出电压、功率因数和效率的变化

6.5本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间完成的学术论文

致 谢