当前位置:主页 > 科技论文 > 电气论文 >

基于PFC与软开关技术的高频整流器研制

发布时间:2019-03-16 07:14
【摘要】:近年来电力电子设备在众多领域得到广泛的应用,但与此同时,电网谐波污染等问题日益严重,这些问题对人们日常生活及工业生产均造成了较大的负面影响,受到了国内外相关组织机构的高度重视。如何进一步提升电源效率、减小装置体积、实现电源绿色化成为当今研究的重要课题。本文研究了一款基于Boost升压电路与移相全桥DC/DC电路,且具有功率因数校正及软开关功能的单位功率因数高频整流器。本文在综述了高频整流器及PFC、软开关技术的背景、研究意义、发展历程和国内外研究现状的基础上,分析了基于Boost升压电路和移相全桥DC/DC电路的高频整流器组成结构与工作原理,对主电路进行参数计算与器件选型,分析并设计了高频整流系统的硬件电路。本文采用状态空间平均法,在分别对Boost升压电路与移相全桥DC/DC电路建立小信号模型的基础上,对PFC电路研究了一种电流环基于重复控制、电压环基于PI控制的控制策略,并给出电流环重复控制器的详细设计过程;对移相全桥ZVS电路分析了基于PI控制器的电流内环、电压外环双闭环控制方式。论文设计了软件部分程序控制的结构框架,给出了主程序及子程序设计流程图并对其进行分析说明。最后,利用Matlab搭建模块电路对高频整流器模块进行仿真,验证了主电路和控制电路的结构选择、参数设计及控制方式的可行性。搭建实验平台,制作了一台高频整流器,进行了实验研究与分析。实验结果表明,功率因数接近1,移相全桥电路开关管基本实现软开关,电源效率高,验证了本文设计研究的正确性。
[Abstract]:In recent years, power electronic equipment has been widely used in many fields, but at the same time, power network harmonic pollution and other problems are increasingly serious, these problems have caused a great negative impact on people's daily life and industrial production. It has been attached great importance to by the relevant organizations at home and abroad. How to further improve the efficiency of power supply, reduce the size of the device, and realize green power supply has become an important research topic. In this paper, a unit power factor high frequency rectifier based on Boost boost circuit and phase shifted full bridge DC/DC circuit with power factor correction and soft switching function is studied. In this paper, the background, research significance, development history and domestic and international research status of high frequency rectifier and PFC, soft switch technology are summarized. The structure and working principle of the high frequency rectifier based on Boost boost circuit and phase shifted full bridge DC/DC circuit are analyzed. The parameter calculation and device selection of the main circuit are carried out. The hardware circuit of the high frequency rectifier system is analyzed and designed. Based on the small-signal model of Boost boost circuit and phase-shifted full-bridge DC/DC circuit, a control strategy of current loop based on repetitive control and voltage loop based on PI control is studied in this paper, which is based on the state-space averaging method. The detailed design process of the current loop repetitive controller is given. The double closed loop control mode of current inner loop and voltage outer loop based on PI controller is analyzed for phase shifted full bridge ZVS circuit. In this paper, the structure frame of software part program control is designed, the main program and sub-program design flow chart are given, and the analysis and explanation of the main program and sub-program design flow chart are given. Finally, the high frequency rectifier module is simulated by using Matlab to verify the structure selection, parameter design and control mode feasibility of the main circuit and the control circuit. An experimental platform is built and a high frequency rectifier is made, and the experimental research and analysis are carried out. The experimental results show that the power factor is close to 1, and the phase-shifted full-bridge circuit switches are basically soft-switched. The efficiency of the power supply is high, which validates the correctness of the design and research in this paper.
【学位授予单位】:湖北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM461

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈继洋;廖冬初;;高功率因数软开关电源设计研究与仿真[J];计算机仿真;2016年10期

2 周倩倩;张波涛;刘振兴;;新型三相单开关功率因数校正器的研究[J];电子器件;2016年03期

3 翁传辉;蔡逢煌;;移相全桥电路的小信号建模与仿真[J];电气技术;2016年04期

4 刘燕楠;张一鸣;;全桥移相ZVZCS变换器建模与控制策略仿真研究[J];电源技术;2015年07期

5 陈道炼;张杰;陈艳慧;;高频环节电力电子变换技术的发展与现状[J];电力电子技术;2014年06期

6 侯聪玲;吴捷;;3kW移相全桥变换器ZVS的研究[J];电力电子技术;2014年05期

7 黄灿胜;蒋志年;;单相Boost有源功率因数校正电路的研究[J];电源技术;2014年05期

8 梁永清;黄志强;;双闭环控制的移相全桥软开关变换器的研究[J];现代电子技术;2014年08期

9 张涛;刘胜道;祝小雨;;移相全桥变换器电压模式控制器的设计与仿真[J];船电技术;2013年10期

10 石黄霞;何颖;董晓红;;电力电子软开关技术综述[J];微处理机;2013年04期

相关会议论文 前1条

1 王兆安;刘进军;陈守良;;电力电子技术学科发展综述[A];电气技术发展综述[C];2004年

相关博士学位论文 前3条

1 何惠森;基于AC-DC开关电源系统的电磁兼容设计及稳定性研究[D];西安电子科技大学;2012年

2 王成智;单相电力电子负载研究与设计[D];华中科技大学;2008年

3 陈宏;基于重复控制理论的逆变电源控制技术研究[D];南京航空航天大学;2003年

相关硕士学位论文 前10条

1 陈奇伟;单相全桥电压源型逆变器重复控制方法研究[D];湖南科技大学;2015年

2 皇志启;数字移相全桥软开关电源设计与研究[D];北京工业大学;2015年

3 吴彤;基于DSP控制的移相全桥ZVS变换器研究与设计[D];南京理工大学;2014年

4 刘洋;基于单级PFC技术的开关电源研究与设计[D];电子科技大学;2013年

5 裴忠忠;小容量移相全桥ZVS变换的研究[D];华中科技大学;2013年

6 陈国超;移相全桥ZVZCS变换器控制策略的研究[D];西南交通大学;2011年

7 崔磊;3kW高功率因数直流电源研究与实现[D];华中科技大学;2011年

8 王晓佳;基于DSP的移相全桥ZVS变换器的研究[D];华中科技大学;2009年

9 王志隆;具有功率因数校正和软开关技术开关电源设计[D];西安科技大学;2009年

10 皮之军;移相全桥ZVS变换器及其数字控制技术研究[D];华中科技大学;2006年



本文编号:2441063

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2441063.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户3a9a8***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com