基于UC3854的两级有源功率因数校正电路的研究

摘要

近几十年来,由于大功率电力电子装置的广泛应用,使公用电网受到谐波电流和谐波电压的污染日益严重,功率因数低,电能利用率低。为了抑制电网的谐波,提高功率因数,人们通常采用无功补偿、有源、无源滤波器等对电网环境进行改善。近年来,功率因数校正技术作为抑制谐波电流,提高功率因数的行之有效的方法,备受人们的关注。 本文在参阅国内外大量文献的基础上,综述了近年来国内外功率因数校正的发展状况,简要分析了无源功率因数与有源功率因数的优、缺点,并详细分析了有源功率因数校正的基本原理和控制方法。在通过对主电路拓扑与控制方法的优、缺点比较后,选择BOOST变换器作为主电路拓扑,采用基于平均电流控制的UC3854控制器,设计了容量为300W的两级有源功率因数校正电路的前一级电路,计算了主电路与控制电路的元件参数。根据此参数,基于MATLAB环境下对功率因数校正前、后的电路进行了仿真,通过仿真波形的分析。最后搭建实验电路进行实验,采集实验波形,对实验结果进行分析,进-步验证了本设计参数的正确性与准确性。 本文功率因数校正电路的设计,使电路的功率因数得到了明显的改善,达到了设计要求,同时电路的总谐波畸变因数控制在了一定的范围,减少了对电网的污染。并且电路的输出电压稳定,为后一级的电路设计奠定了基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1谐波电流对电网的危害

1.2功率因数校正(PFC)技术研究的意义

1.3功率因数校正技术的发展及现状

1.4本课题研究的目的及内容

2功率因数校正技术

2.1功率因数及总谐波畸变的概念

2.2无源功率因数校正技术

2.3有源功率因数校正技术

2.3.1有源功率因数校正的基本原理

2.3.2有源功率因数校正技术主电路的拓扑

2.3.3有源功率因数校正技术的分类

2.3.4有源功率因数校正技术的控制方法

2.4功率因数校正方法的比较

3 BOOST型APFC实验电路的设计

3.1设计要求

3.2控制芯片的选取及电路各参数设计

3.2.1控制芯片的选取

3.2.2主电路参数设计

3.2.3基于UC3854的外围电路参数设计

4 BOOST型APFC电路基于MATLAB的仿真分析

4.1基于MATLAB的仿真

4.2仿真结果分析

5基于BOOST型的APFC实验与结果分析

5.1实验结果

5.2实验结果分析

5.3实验中存在的问题及解决方法

6总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

附录