基于BOOST结构的单周期高效率PFC设计

发布时间：2019-10-01 14:49

【摘要】：伴随着电力电子技术的不断发展,越来越多的非线性电子设备加入到电网系统中,由此造成了电网系统的严重污染。大量谐波和无功功率的增加,一方面加大了对电网系统的能量需求,另一方面影响了其它用电设备的安全性和可靠性。为了保证电网系统的安全与稳定,提高用电设备的功率因数(PF),许多国家和组织都相继出台了一系列相关的标准,并且得到了强制的实施。本文设计了一款适用于升压型(BOOST)拓扑结构的功率因数校正芯片。该芯片的设计基于单周期控制原理,设计结构简单,外围应用方便。该功率因数校正芯片工作于连续电流模式(CCM),电感电流在每个周期都是连续变化的。本文详细分析了单周期控制的原理及其不同的实现方法。设计采用前沿调制方法,并对芯片内部的整体设计结构做了详细介绍。外部电压环路稳定输出电压,通过非线性模块产生芯片内部比较的锯齿波信号,并调节输入电流的大小。内部电流环路对输入电流整形,实现与输入电压的相位跟随,并产生芯片内部比较的参考电压。本文完成了芯片内部主要模块的设计和仿真,包括内部振荡器电路、栅驱动电路、窗口检测电路、高速比较器电路和系统的保护电路,并对芯片应用拓扑电路设计。本文基于CSMC的0.5um 25V BCD工艺,对电路的整体设计进行了仿真分析。在输入为220V交流电,负载为300W时,仿真得功率因数PF为0.983,总谐波失真THD为16.2%,效率η为96.9%,实现了高效率的功率因数校正效果。
【图文】：

电阻性负载电特性示意图

第一章 绪论和反相面积相互抵消，，消耗的瞬时功率在一个周期内 T 内的积为虚功，也就是说纯电容性负载与纯电感性负载不能够消耗能只能够存储能量。图 1-1 电阻性负载电特性示意图（a）电阻性负载电路示意图；(b)工作波形图
【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：2544487