PWM与PFM混合控制无桥双谐振PFC变换器研究
发布时间：2020-12-22 08:02
为了减少电力电子设备给电力系统带来的谐波污染,需要在电子设备前端加入功率因数校正（Power Factor Correction,PFC）变换器。功率因数校正技术可以减小输入电流谐波,提高功率因数,因此功率因数校正技术在电源设备中得到了广泛应用。传统桥式PFC变换器由于前端二极管整流桥的存在,降低了变换器的效率。为了提高PFC变换器的效率,无桥PFC变换器得到了广泛的研究。本文在传统无桥Flyback PFC变换器中引入谐振电路,构成了无桥双谐振PFC变换器。该变换器利用变压器漏感与电容的谐振减小了开关管关断电流,从而降低了开关管关断损耗。详细研究了断续模式（Discontinuous Conduction Mode,DCM）无桥双谐振PFC变换器的工作原理和工作特性,并根据推导的输入电流表达式,采用变占空比控制实现了单位功率因数。对变占空比控制的工作原理进行了介绍,分析了励磁电感的取值对变换器工作模式的影响,为励磁电感的参数设计提供了依据。最后通过仿真和60W的实验样机对理论分析进行了验证。通过研究发现轻载时变占空比控制无桥双谐振PFC变换器出现不完全谐振,导致功率因数降低。针对变占...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 功率因数校正技术概述
1.1.1 无源功率因数校正技术
1.1.2 有源功率因数校正技术
1.2 无桥PFC技术研究现状
1.3 PFC控制策略的研究
1.4 本文主要研究内容
第2章 变占空比控制无桥双谐振PFC变换器
2.1 引言
2.2 无桥双谐振PFC变换器工作原理分析
2.2.1 正输入电压时工作模态分析
2.2.2 负输入电压时工作模态分析
2.3 无桥双谐振PFC变换器工作特性分析
2.3.1 电压增益分析
2.3.2 输入电流分析
2.3.3 开关管与二极管电压应力分析
2.4 变占空比控制无桥双谐振PFC变换器工作原理
2.5 变占空比控制无桥双谐振PFC变换器工作特性
2.5.1 励磁电感取值
2.5.2 输出电压纹波
2.6 仿真与实验结果
2.6.1 仿真结果
2.6.2 实验结果
2.7 本章小结
第3章 COT控制无桥双谐振PFC变换器
3.1 引言
3.2 COT控制无桥双谐振PFC变换器工作原理
3.3 COT控制无桥双谐振PFC变换器工作特性
3.3.1 励磁电感取值
3.3.2 开关频率
3.3.3 输出电压纹波
3.4 仿真与实验结果
3.4.1 仿真结果
3.4.2 实验结果
3.5 本章小结
第4章 PWM与PFM混合控制无桥双谐振PFC变换器
4.1 引言
4.2 PWM与PFM混合控制无桥双谐振PFC变换器工作原理
4.2.1 工作原理分析
4.2.2 电压峰值检测
4.3 PWM与PFM混合控制无桥双谐振PFC变换器关键参数设计
4.3.1 励磁电感设计
4.3.2 导通时间设计
4.4 仿真与实验结果
4.4.1 仿真结果
4.4.2 实验结果
4.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双极性增益特性的无桥PFC变换器[J]. 王金平,陈强,何怡刚,项胜. 电力科学与技术学报. 2014(03)
[2]采用耦合电感的交错并联电流临界连续Boost PFC变换器[J]. 杨飞,阮新波,杨洋,季清,叶志红. 电工技术学报. 2013(01)
[3]两开关伪连续导电模式Buck-Boost功率因数校正变换器[J]. 张斐,许建平,杨平,陈章勇. 中国电机工程学报. 2012(09)
[4]电流断续模式Boost功率因数校正变换器的变占空比控制[J]. 姚凯,阮新波,冒小晶,叶志红. 电工技术学报. 2011(11)
[5]平均电流控制型Boost功率因数校正变换器中的中频振荡现象分析[J]. 王发强,张浩,马西奎,李秀明. 物理学报. 2009(10)
[6]有源功率因数校正器的控制策略综述[J]. 毛鸿,吴兆麟. 电力电子技术. 2000(01)
博士论文
[1]三态功率因数校正变换拓扑及其控制技术[D]. 张斐.西南交通大学 2013
[2]基于全桥结构的单相单级有源功率因数校正关键技术研究[D]. 王大庆.哈尔滨工业大学 2013
[3]高功率因数DCM Boost PFC变换器的研究[D]. 姚凯.南京航空航天大学 2010
[4]基于Boost变换器的宽输入电压范围功率因数校正技术的研究[D]. 李冬.南京航空航天大学 2006
[5]有源功率因数校正技术的研究[D]. 潘飞蹊.电子科技大学 2004
硕士论文
[1]高效率无桥Sepic功率因数校正变换器研究[D]. 陈建.西南交通大学 2015
本文编号：2931424
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 功率因数校正技术概述
1.1.1 无源功率因数校正技术
1.1.2 有源功率因数校正技术
1.2 无桥PFC技术研究现状
1.3 PFC控制策略的研究
1.4 本文主要研究内容
第2章 变占空比控制无桥双谐振PFC变换器
2.1 引言
2.2 无桥双谐振PFC变换器工作原理分析
2.2.1 正输入电压时工作模态分析
2.2.2 负输入电压时工作模态分析
2.3 无桥双谐振PFC变换器工作特性分析
2.3.1 电压增益分析
2.3.2 输入电流分析
2.3.3 开关管与二极管电压应力分析
2.4 变占空比控制无桥双谐振PFC变换器工作原理
2.5 变占空比控制无桥双谐振PFC变换器工作特性
2.5.1 励磁电感取值
2.5.2 输出电压纹波
2.6 仿真与实验结果
2.6.1 仿真结果
2.6.2 实验结果
2.7 本章小结
第3章 COT控制无桥双谐振PFC变换器
3.1 引言
3.2 COT控制无桥双谐振PFC变换器工作原理
3.3 COT控制无桥双谐振PFC变换器工作特性
3.3.1 励磁电感取值
3.3.2 开关频率
3.3.3 输出电压纹波
3.4 仿真与实验结果
3.4.1 仿真结果
3.4.2 实验结果
3.5 本章小结
第4章 PWM与PFM混合控制无桥双谐振PFC变换器
4.1 引言
4.2 PWM与PFM混合控制无桥双谐振PFC变换器工作原理
4.2.1 工作原理分析
4.2.2 电压峰值检测
4.3 PWM与PFM混合控制无桥双谐振PFC变换器关键参数设计
4.3.1 励磁电感设计
4.3.2 导通时间设计
4.4 仿真与实验结果
4.4.1 仿真结果
4.4.2 实验结果
4.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于双极性增益特性的无桥PFC变换器[J]. 王金平,陈强,何怡刚,项胜. 电力科学与技术学报. 2014(03)
[2]采用耦合电感的交错并联电流临界连续Boost PFC变换器[J]. 杨飞,阮新波,杨洋,季清,叶志红. 电工技术学报. 2013(01)
[3]两开关伪连续导电模式Buck-Boost功率因数校正变换器[J]. 张斐,许建平,杨平,陈章勇. 中国电机工程学报. 2012(09)
[4]电流断续模式Boost功率因数校正变换器的变占空比控制[J]. 姚凯,阮新波,冒小晶,叶志红. 电工技术学报. 2011(11)
[5]平均电流控制型Boost功率因数校正变换器中的中频振荡现象分析[J]. 王发强,张浩,马西奎,李秀明. 物理学报. 2009(10)
[6]有源功率因数校正器的控制策略综述[J]. 毛鸿,吴兆麟. 电力电子技术. 2000(01)
博士论文
[1]三态功率因数校正变换拓扑及其控制技术[D]. 张斐.西南交通大学 2013
[2]基于全桥结构的单相单级有源功率因数校正关键技术研究[D]. 王大庆.哈尔滨工业大学 2013
[3]高功率因数DCM Boost PFC变换器的研究[D]. 姚凯.南京航空航天大学 2010
[4]基于Boost变换器的宽输入电压范围功率因数校正技术的研究[D]. 李冬.南京航空航天大学 2006
[5]有源功率因数校正技术的研究[D]. 潘飞蹊.电子科技大学 2004
硕士论文
[1]高效率无桥Sepic功率因数校正变换器研究[D]. 陈建.西南交通大学 2015
本文编号：2931424
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2931424.html
