考虑寄生参数的断续模式Boost PFC变换器研究

发布时间：2018-06-05 05:50

  本文选题：功率因数校正 + 断续模式　； 参考：《南京理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：断续模式Boost PFC变换器存在寄生振荡问题,尤其是CCM Boost PFC变换器工作在DCM的情况。本文主要研究寄生参数对断续模式Boost PFC变换器输入电流畸变的影响及其改善方法。本文首先介绍了功率因数校正技术的研究背景,归纳了 Boost PFC变换器的工作模式与研究现状。阐述了断续模式Boost PFC变换器的工作原理,详细分析比较了断续模式三种不同控制策略的控制原理,选择了预测电流控制算法,给出了其数字实现过程。其次,在对Boost主功率电路参数进行设计的基础上,建立了考虑主要寄生参数的变换器等效模型,给出了电感等效串联电阻的测量方法,对振荡过程进行了细致而准确的分析,包括振荡阶段电路的分界点电压的推导、开关周期初始时刻电感电流值的计算以及各振荡阶段持续时间的求解。最后得到了电感电流平均模型,从理论上给出了寄生参数对输入电流影响的波形和THD曲线,找到了寄生参数影响输入电流畸变的根本原因。然后,介绍了减小寄生参数影响输入电流畸变的改善措施,包括优化电感设计、选择较小寄生电容的开关器件和引入RC/RCD吸收电路,并提出了一种串联二极管的寄生参数振荡的抑制方法。详细对串联二极管后的等效电路进行了建模分析,从理论上给出了输入电流的改善效果,并对串联二极管的选型提供了建议。最后,对DCMBoostPFC变换器增加振荡抑制电路前后进行了实验验证,相关波形与测试数据表明,理论分析与实验结果基本一致,证明了模型建立的准确性与改善方法的可行性。
[Abstract]:Parasitic oscillation exists in intermittent mode Boost PFC converters, especially when CCM Boost PFC converters work in DCM. The effect of parasitic parameters on input current distortion of intermittent Boost PFC converter and its improvement methods are studied in this paper. This paper first introduces the research background of power factor correction (PFC) technology, and summarizes the working mode and research status of Boost PFC converter. The working principle of intermittent mode Boost PFC converter is described. The control principle of three different control strategies in intermittent mode is analyzed and compared in detail. The predictive current control algorithm is selected and the digital realization process is given. Secondly, on the basis of the design of the main power circuit parameters of Boost, the equivalent model of the converter considering the main parasitic parameters is established, the measurement method of the inductance equivalent series resistance is given, and the oscillation process is analyzed in detail and accurately. It includes the derivation of the voltage at the dividing point of the circuit in the oscillation stage, the calculation of the current value of the inductor at the beginning of the switching cycle, and the solution of the duration of each oscillation stage. Finally, the inductance current average model is obtained, and the waveform and THD curve of the parasitic parameter on the input current are given theoretically, and the fundamental reason of the parasitic parameter affecting the input current distortion is found. Then, the improvement measures to reduce the influence of parasitic parameters on input current distortion are introduced, including the optimization of inductance design, the selection of switch devices with small parasitic capacitance and the introduction of RC/RCD absorption circuit. A method to suppress parasitic parameter oscillation of series diode is proposed. The equivalent circuit after the series diode is modeled and analyzed in detail, the improvement effect of the input current is given theoretically, and some suggestions are provided for the selection of the series diode. Finally, the experimental results show that the theoretical analysis is in agreement with the experimental results, which proves the accuracy of the model and the feasibility of the improved method.
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM46

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本文编号：1980852