单相软开关高效率半桥功率因数校正器研究

发布时间：2017-12-02 15:03

  本文关键词：单相软开关高效率半桥功率因数校正器研究

  更多相关文章： 高效率 软开关控制策略 碳化硅

【摘要】：传统的功率因数校正(Power Factor Correction-PFC)拓扑由二极管整流桥与Boost电路级联组成。该级联拓扑的电流回路中器件数较多,导致导通损耗大,限制了效率的提高。无桥PFC拓扑能够减少电流回路中的器件数,降低导通损耗,其中半桥PFC拓扑中电流回路器件数最少,因而导通损耗更小。但是,该拓扑中开关器件电压应力较大,因此如果选用高压的IGBT作为开关器件,则开关损耗大,效率低。新型的碳化硅基MOSFET兼顾了高耐压与低通态电阻,因而导通损耗较小。且由于其开关速度快,所以开关损耗较小,可以极大提高半桥PFC的整体效率。但是,由于高频工作时其开通损耗比重仍然较大,严重制约变换器效率的提高。本文利用碳化硅基MOSFET优良的关断特性,采用让电感电流反向的零电压(Zero Voltage Switching-ZVS)控制策略,利用反向电感电流实现上下管的自然换流,使需要开通的开关器件的体二极管导通,让器件工作在零电压开通状态下,消除开通损耗,降低开关损耗,提升效率。针对这种电感电流反向的零电压(Zero Voltage Switching-ZVS)控制方式,论文给出了各个关键参数与关键控制电路的设计,分析建立了小信号与控制回路的数学模型,并介绍了数字控制的实现方案,搭建了一台数字控制的输出功率为1100W的实验样机,通过实验验证了碳化硅基MOSFET应用于半桥PFC能达到较高的效率。同时,针对数字控制半桥PFC电路的高频效率优化,本文进行了实验以及分析,提出了几种解决方案。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM46

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 吴小华;吕焱峰;弓振宇;张厚升;;新颖单相高功率因数校正器的研究[J];电力电子技术;2005年06期

2 周丹;陈三运;王颢雄;王斌;;一种新型功率因数校正器的性能分析[J];三峡大学学报(自然科学版);2006年01期

3 杜少武;张炜;;单级功率因数校正器的概述与发展[J];电气应用;2006年10期

4 张厚升;;一种改良的单相功率因数校正器[J];电力自动化设备;2007年05期

5 林屹清;施火泉;陈宝磊;;一种新型三相功率因数校正器的研究[J];电源技术应用;2010年07期

6 吕伟强;于颖韬;刘铁军;杨爱武;;中大功率单相功率因数校正器的设计与实现[J];激光与红外;2011年03期

7 郁百超;李嘉明;;微功耗功率因数校正器[J];电源学报;2012年02期

8 郑文兵,肖湘宁;三相功率因数校正器的临界条件控制法和间断时间控制法[J];电力自动化设备;1999年01期

9 穆新华,王俊;两级结构宽输出电压范围的功率因数校正器的稳定性分析和设计[J];南京航空航天大学学报;2004年05期

10 胡文麒;;5kW功率因数校正器的设计[J];科技创新导报;2011年04期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 黄翌阳;曼苏乐;;基于二象限APF的单相功率因数校正器[A];分布式发电、智能微电网与电能质量——第三届全国电能质量学术会议暨电能质量行业发展论坛论文集[C];2013年

2 姚苏毅;张哲民;杨喜军;王晗;;采用UCC28019控制器的750W功率因数校正器的研究[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 湖南 李其佳;功率因数校正器FAN7527B[N];电子报;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 严阳;单相软开关高效率半桥功率因数校正器研究[D];浙江大学;2016年

2 张明栋;基于单片机的交错式功率因数校正器设计[D];大连理工大学;2012年

3 王俊;宽输出电压范围的功率因数校正器研究分析[D];南京航空航天大学;2004年

4 许黎;新型无桥升压功率因数校正器的研究[D];重庆大学;2009年

5 马雪峰;基于Sepic的无桥功率因数校正器的研究[D];重庆大学;2010年

6 黄翌阳;基于有源滤波器的单相高功率因数校正器[D];上海交通大学;2014年

7 陆莹;新型单周期功率因数校正器的建模与仿真[D];同济大学;2007年

8 钱阔;DCM模式数字功率因数校正器设计[D];华南理工大学;2012年

9 于海坤;伪连续导电模式Boost功率因数校正器研究[D];西南交通大学;2011年

10 税鹏;1kW有源功率因数校正器研制[D];电子科技大学;2009年

，

本文编号：1245293