UPS用新型六电感双开关PFC电路的研究

发布时间：2017-11-20 13:10

  本文关键词：UPS用新型六电感双开关PFC电路的研究

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【摘要】：功率因数校止电路相较于传统的个可控整流电路,具有史高的输人功率因数,更低的输入电流谐波含量,对不间断电源的输入特性有重要影响。其中,多功能化单级PFC电路将功率因数校正部分和DC/DC升压电路两部分结合在一起,节省了独立升压电路的设计,不仅能够在UPS的市电模式下校正功率因数和提高母线电压,还能在UPS的电池模式下起到为母线升压的功能,降低了成本,简化了控制,现已成为UPS研究热点方向之一。目前三相UPS大多采用六开关多功能PFC电路,其开关数量多且控制复杂。鉴于此,本文设计了一种适合三相UPS使用的六电感双开关PFC电路,其在市电模式和电池模式下都具有较好性能,功率因数校正效果好、成本低且控制简单。本文首先介绍了传统双开关PFC电路和双电感双开关PFC电路应用在UPS中的不足之处,进而引出本文提出的六电感双开关PFC电路,并细致论述了其在UPS中的可行性、功率因数校正原理、工作过程及控制方法。根据UPS对PFC电路的性能要求,本文介绍了六电感双开关PFC电路的参数计算方法及小信号建模依据,并基于此建立了六电感双开关PFC电路的小信号模型,根据所得的电压环和电流环的传递函数进行了PI补偿,绘制了伯德图对其稳定性进行了验证。利用MATLAB仿真分析所提PFC电路。证明了六电感双开关PFC电路对输入电流的改善功能。针对电流谐波过大的问题,在PFC输入端合理设计LCL滤波器及其参数进行改善。对六电感双开关PFC电路母线电压波动进行仿真分析,针对其暂态和稳态过程存在的问题提出了改进方法并仿真验证。最后,搭建实验样机,对该PFC电路输入电流、母线电压及电池模式状态进行了实测,实测结果与仿真结果基本一致,证明了六电感双开关PFC拓扑的可行性和实用性
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM46

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本文编号：1207244