一种具有无损吸收功率因数校正变换器的研制

摘要

随着电力电子技术的不断发展，开关电源已在各种形式的电气产品中得到广泛的使用。传统的硬开关方式电力电子装置将有源器件连接在刚性的电压源和电流源上，限制开关频率的提高同时造成较大的开关损耗。为了降低开关损耗，采用无源无损功率因数校正(PFC)技术已成为可行方法之一。通过增加无源无损吸收电路，可有效地减少开关损耗，提高开关频率等。
　　 本文将一种无源无损缓冲电路引入到常规的升压功率因数校正(PFC)电路中。通过采用无损吸收技术，在主开关上不引入额外的电流和电压应力;并且限制开关管上来自输出二极管反向恢复电流。本文详细分析了无源无损缓冲PFC电路的工作过程，对加无源无损缓冲结构前后的电路结构及性能进行了研究。最后研制出一台功率为250W的样机，实验结果验证了提出的缓冲结构在操作范围内可以有效地减少开关损耗，提高工作效率。
　　 最后，对实验装置进行了调试，得出了实验波形，从实验结果分析最终得到了无源无损缓冲电路的可行性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的由来

1．2 开关损耗的介绍

1．3 功率因数的分析及介绍

1．3．1 功率因数的定义与发展

1．3．2 谐波产生的危害及谐波与功率因数的关系

1．3．3 常用的功率因数校正方法

1．4 缓冲电路的发展历史

1．5 研究无源无损缓冲电路的意义

1．6 本文的研究内容与目标

1．7 本文所有章节的简要介绍

第二章 无损吸收电路的原理分析

2．1 无损吸收电路的分类

2．1 无源无损吸缓冲电路的引入

2．2 无源无损缓冲电路的拓扑

2．3 无源无损缓冲电路常用的控制方法与它们的相关电路设计

2．3．1 采用单周控制的无源无损缓冲电路的原理分析及应用

2．3．2 非最小电压应力(non-mvs)的无源无损缓冲电路的设计及应用

2．3．3 最小电压应力(MVS)无源无损缓冲电路的原理和它的电路设计

2．3．4 最小电压电流应力无源无损缓冲电路的介绍

2．4 本章小结

第三章 无源无损Boost变换器的工作原理

3．1 基于无源无损Boost变换器的工作原理分析

3．2 Boost型PFC电路实现功率因数校正原理

3．3 本章小结

第四章 无源无损boost变换器的设计

4．1 主电路的设计

4．1．1 整流桥的选取

4．1．2 输入电容的选取

4．1．3 输入电感的选取

4．1．4 功率开关管和整流二极管的选取

4．1．5 输出电容的选取

4．1．6 无损吸收辅助电路的参数选取

4．2 控制电路的设计

4．2．1 控制电路的芯片

4．2．2 控制电路的参数

4．3 驱动电路的设计

4．4 本章小结

第五章 实验结果的分析

5．1 实验装置的电路拓扑

5．2 实验波形分析

5．3 实验主要参数

5．4 本章小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文与研究成果

附录