临界工作模式单级功率因数校正电路研究

摘要

功率因数校正(Power Factor Correction)技术之所以成为重要研究方向之一，是因为它在电力电子变换器中起着越来越重要的作用。为了提高电力电子变换器的功率因数以及降低输入电流的谐波，就要深入研究PFC变换器的内部结构特点并对其控制策略进行改进，使输入电流随输入电压的变化而变化并且二者相位基本一致。
　　本文首先对单级功率因数校正(PFC)电路中电流的畸变特性进行了探讨，为了得出电路的工作状态的精确解，对连续工作模式(CCM)及不连续工作模式(DCM)下PFC变换器及DC/DC变换器的工作状态进行了研究，并讨论了两种工作模式的临界条件。根据以上分析，本文提出单级功率因数校正电路的一种新的工作模式——临界工作模式(CRM)，并描述了如何通过控制储能电容的电压使PFC电路工作在临界工作模式。该电路通过普通的控制芯片，不仅使储能电容的电压值得到了有效控制，从而使开关的应力得到降低，而且其功率因数较高。本文的数学推导及控制储能电容电压的方式最后用实验得到了验证。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景

1．1．1 传统变换器输入电流谐波分量的危害

1．1．2 输入电流谐波的限制标准

1．1．3 无源功率因数校正技术与有源功率因数校正技术的各自特点

1．2 现阶段对于有源功率因数校正技术的探讨

1．2．1 有源功率因数校正技术的三种工作模式及其特点

1．2．2 有源功率因数校正的研究历程

1．2．3 现阶段对于有源功率因数校正技术的临界导电模式的探讨

1．3 本课题的主要研究内容

第2章 单级功率因数校正(PFC)电路特点

2．1 传统两级PFC变换器和单级PFC变换器的结构特点

2．1．1 两级PFC技术拓扑结构及其工作原理

2．1．2 单级PFC技术拓扑结构及其工作原理

2．2 单级PFC技术工作方式

2．2．1 单级PFC电路的控制方式

2．2．2 单级PFC电路的三端模型与两端模型

2．2．3 三端模型与两端模型之间的转换

第3章 Boost-Forward单级PFC电路工作在临界模式下的特性

3．1 Boost-Forward变换器的工作特性

3．2 PFC变换器的临界工作模式

3．3 推导Boost变换器临界点

3．4 推导Forward变换器临界点

第4章 PFC变换器的电路设计与仿真实验验证

4．1 概述

4．2 SG3525功能及原理

4．2．1 SG3525的管脚功能

4．2．2 SG3525原理

4．3 控制电路原理和驱动电路原理

4．4 PFC变换器对于功率元件的要求

4．5 DC／DC正激变换器中各参数的选取

4．6 电路的仿真

4．7 电路总体结构

第5章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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