CCM模式功率因数校正电路的分析与设计
本文选题:功率因数校正 + Boost ; 参考:《电子科技大学》2014年硕士论文
【摘要】:随着电力电子技术的蓬勃发展,各种各样的电子设备被越来越广泛的应用。如何能提高电能的利用效率,减少电子产品对于电网的谐波污染和提高电子产品的可靠性也越来越被重视。功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)技术正是解开这些难题的钥匙。功率因数校正电路,通过PWM控制输入电流,保持输入电流跟随整流正弦输入电压并且同相,有效的降低输入电流谐波污染,实现功率因数校正。本文设计了一款CCM平均电流模式的PFC集成电路。论文首先对功率因数校正的原理和功率因数校正的方法进行了简要的介绍,并且对本文所采用的有源功率因数校正进行了详细的介绍,包括常见的控制方法,电流导通模式和电流模型的分析。随后对基于Boost变换器结构工作在CCM平均电流模式下的电路模型进行了稳态分析,对双环控制中的电流环和电压环分别进行了理论设计和零极点的分析以及数学推导。本文所设计的功率因数校正电路基于0.25μm 15V BCD工艺,工作在CCM平均电流模式下,其典型应用为Boost拓扑结构的AC-DC变换电路。论文采用Hspice软件对此功率因数校正电路的子模块电路和整体电路进行了仿真验证。在300W典型应用下,系统的功率因数能达到0.99以上,THD控制在12%以内。仿真结果表明该功率因数校正电路的各项指标满足设计要求,能有效的实现功率因数校正。
[Abstract]:With the rapid development of power electronics technology, a variety of electronic devices are more and more widely used.More and more attention has been paid to how to improve the efficiency of electric energy utilization, reduce the harmonic pollution caused by electronic products and improve the reliability of electronic products.Power Factor Correction (PFC) technology is the key to solve these problems.The power factor correction circuit controls the input current through PWM, keeps the input current following the rectifier sinusoidal input voltage and in phase, effectively reduces the harmonic pollution of the input current and realizes the power factor correction.In this paper, a CCM average current mode PFC integrated circuit is designed.Firstly, the principle of power factor correction and the method of power factor correction are briefly introduced, and the active power factor correction used in this paper is introduced in detail, including common control methods.Analysis of current conduction mode and current model.Then the steady state analysis of the circuit model based on the CCM average current mode based on the structure of Boost converter is carried out. The current loop and voltage loop in the double loop control are designed theoretically and the zero pole is analyzed as well as the mathematical derivation.The power factor correction circuit designed in this paper is based on 0.25 渭 m 15V BCD technology and works in the CCM average current mode. It is typically applied to the AC-DC conversion circuit with Boost topology.In this paper, Hspice software is used to simulate the sub-module circuit and the whole circuit of the power factor correction circuit.Under the typical application of 300W, the power factor of the system can reach above 0.99 and THD can be controlled within 12%.The simulation results show that the power factor correction circuit meets the design requirements and can effectively realize the power factor correction.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM46
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本文编号:1735576
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