单相软开关有源功率因数校正装置的研究

摘要

论文在参阅国内外大量文献的基础上,研制出适用于开关电源的有源功率因数校正装置,该装置利用UC3854控制芯片实现电路的控制,采用平均电流控制,电压电流双闭环控制提高了功率因数.同时针对装置中开关器件损耗过大,电磁干扰的问题,引入了ZVT(零电压转换)软开关技术,使主开关管在零电压下开通,主二极管在零电流关断,降低了装置中开关器件的损耗,提高了电路的电磁兼容能力.论文所做的主要工作有:收集和分析现有的功率因数校正装置及软开关电路的拓扑结构,得出适合开关电源的有源功率因数校正主电路的拓扑结构,控制策略,软开关电路拓扑.根据要求设计出开关电源的有源功率因数校正装置,设计出ZVT软开关电路.试验装置初步验证APFC能够提高功率因数,ZVT-APFC能降低功率器件的损耗,提高电路的电磁兼容性能.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1功率因数校正(PFC)的意义

1.2功率因数校正技术的发展

1.2.1无源功率因数校正技术

1.2.2有源功率因数校正(APFC)技术

1.3软开关技术的发展

1.4本文研究现状和意义

第二章功率因数校正、软开关电路的选择

2.1有源功率因数校正(APFC)主电路DC/DC变换器的拓扑

2.1.1降压斩波电路(BUCK电路)

2.1.2升压斩波电路(BOOST电路)

2.1.3复合斩波电路

2.2有源功率因数校正电路的控制

2.3 ZVT电路

2.4本章小结

第三章有源功率因数校正电路的设计

3.1用于有源功率因数校正Boost主电路的结构及工作原理

3.2有源功率因数校正主电路的结构框图

3.3有源功率因数校正控制电路及其控制芯片的选择

3.3.1控制回路

3.3.2控制芯片的选择

3.3.3有源功率因数校正控制芯片UC3854简介

3.3.4输入失真源

3.3.5尖端失真

3.4有源功率因数校正装置的电路设计

3.5 RC缓冲环节

3.6有源功率因数校正电路试验结果分析

3.7本章小结

第四章 ZVT技术及实现

4.1 ZVT-Boost变换器功率级电路原理

4.1.1 ZVT-Boost变换器原理图

4.1.2 ZVT-Boost变换器的基本工作原理

4.2谐振元件参数的选择

4.3辅助开关管的驱动

4.4本章小结

第五章APFC与软开关结合的实验分析

5.1 APFC与ZVT-PWM结合的电路原理图

5.2 APFC与ZVT-PWM结合电路的试验结果

5.3本文小结

第六章本文小结与展望

6.1本文小结

6.2进一步研究工作的设想与展望

参考书目

致谢

本人攻读硕士期间发表的论文