一种单周期控制无桥APFC电源的设计与实现

摘要

本论文是结合“xx型飞机地面摇摆试验装置”中的二次电源开发进行的。
　　摇摆试验是飞机试飞前必做的地面试验项目之一。摇摆试验装置的控制与检测系统要用到不同电压与功率规格的二次电源,其中28V直流电源最具代表性。本设计论文则是根据摇摆试验装置控制与检测系统的具体要求,开发一种28V/600W的开关电源。
　　高功率密度、高功率因数以及高可靠性,是目前开关电源的一些重要追求目标,也是本电源开发项目的总体要求。为了兼具上述要求,本文首先在对典型开关电源PFC(Power Factor Correction)电路拓扑以及控制方式进行分析比较的基础上,选择一种无桥APFC电路作为本开关电源的主电路拓扑,以尽量减少电路工作元件;选择近多年发展起来的先进控制方式一单周期控制作为本开关电源的控制方式,以保证电源的工作可靠性与鲁棒性,据此确定了28Vt/600W开关电源的实现方案。
　　在对方案的具体实施上,本文基于对无桥APFC电路工作过程和单周期控制原理的详细分析,设计了主电路参数和基于IR150芯片的控制电路:以MATLAB为软件平台,进行了电路建模和较为详细的仿真分析:在此基础上,搭建了实验样机,进行了相关实验,
　　实验结果表明,电源的功率因数高,工作稳定可靠,能够满足摇摆试验装置控制与检测系统对开关电源的性能要求。并且,本文所设计的开关电源具有开关元件少、体积比较小、鲁棒性能好等诸多特点,因此,只有良好的应用推广价值。

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1 绪论

1.1论文课题背景及意义

1.2国内外研究及发展现状

1.3主要研究内容

2 APFC主电路方案选择

2.1无PFC的开关电源整流电路的主要问题

2.2无源功率因数校正

2.3 有源功率因数校正

2.4无桥功率因数校正电路

2.5 APFC主电路方案选择

3 APFC控制方式选择

3.1传统控制方式

3.2单周期控制方式

3.3控制方式选择

4 主电路及控制电路参数设计

4.1主电路参数设计

4.2 控制电路及其参数设计

5 系统仿真及实验

5.1基于MATLAB的仿真电路

5.2仿真结果分析

5.3实验结果

6总结与展望

6.1本文完成的主要工作

6.2后期工作展望

致谢

参考文献