基于加法器的PFC电路的仿真与设计

摘要

随着电力电子技术的飞速发展，人们对电能的利用能力以及各种类型供电系统的技术水平都有了很大的改善。但是由于不控整流器在功率设备中的广泛应用，各种谐波对电网的污染也变得日益严重，使得电能的生产，传输和利用效率都大大降低。为了解决这一问题，抑制开关电源产生的谐波，我们必须设计新一代的高性能的整流器，使其输入电流的功率因数高，谐波含量低。 有源功率因数校正(APFC)技术正是这样一种能提高电源设备的利用率，减少谐波污染的技术。在广泛了解了近几年来功率因数校正技术主要研究成果的基础上，本文做了以下几个工作： 本文首先阐述了电网谐波的产生、危害，进而对功率因数的定义、有源功率因数校正技术的分类、主拓扑结构、控制方法做了详尽的分析和讨论，并着重详细介绍了Boost升压型功率因数校正电路和峰值电流控制原理。 本文同时介绍了仿真软件在电路辅助设计中的作用，重点介绍了Synopsys公司的Saber仿真软件的特性和操作方法。同时结合具体实例介绍了Saber仿真软件在开关电源设计过程中的具体应用。 接着介绍了美国德州仪器公司的电流控制型PWM芯片UC3842的内部结构、功能；同时提出了一种以加法器替代乘法器的方法来降低传统APFC电路成本和复杂度，给出了详细的设计方案，并完成了实验样机。仿真和实验的结果都显示：这种PFC电路能够使电路的PF值提高到95﹪以上，适合在中小功率产品中应用。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：插图目录及表格目录

第1章序论

1.1.背景

1.2.功率因数

1.3.本文所做的工作

第2章计算机仿真

2.1.电力电子电路的建模

2.2.仿真软件Saber简介

2.3.不带PFC的整流电路仿真

2.4.全波精密整流电路仿真

2.5.整体系统仿真时的技巧

2.6.控制系统与电路系统的混和仿真

第3章功率因数校正技术

3.1.功率因数校正技术的分类

3.2.PFC电路的控制方法

3.3.主电路拓扑

3.4.功率因数校正技术的发展方向

第4章基于加法器的PFC电路

4.1.加法器PFC电路的仿真验证

4.2.主电路设计

4.3.控制电路设计

4.4.3842芯片特性

4.5.斜率补偿

4.6.电流采样信号的优化

4.7.EMI电路

4.8.实验结果

第5章总结与展望

5.1.工作总结

5.2.对未来的展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

原创性声明