基于移相全桥的隔离型单级PFC-DC/DC变换器研究

发布时间：2021-02-18 14:02

　　随着电力装置的广泛应用,谐波的危害越来越受到人们的重视。功率因数校正技术应运而生,成为降低谐波污染改善功率因数有效的方法。其中单相PFC技术研究较为成熟,而三相单级结构由于其成本低,结构简单,控制方便的优点,使其有很大的研究价值。单级PFC电路通过共用一套功率器件将PFC级和DC/DC级合并为一级,减少了所用器件,降低了成本,简化了控制。基于上述优点三相单级PFC技术有着广阔的应用前景。本文分析了两种基于全桥的三相隔离型单级PFC-DC/DC变换器,其工作于电感电流断续模式,输入电流的峰值自动跟随输入电压。该电路在进行功率因数校正的同时,还能实现输入侧与输出侧的电气隔离、输出直流电压的调节。全桥四个开关均能实现软开关。文中对其工作过程进行了详细分析,并利用Matlab软件进行仿真研究,验证了理论分析的正确性。由于数字控制具有简化硬件电路,控制灵活和易于实现先进控制等优点,数字化控制的PFC电路也是当今研究的重点。变换器的移相控制策略可以用DSP实现。最后,以TI公司的TMS320F2812控制器为核心,对基于全桥的三相隔离型单级PFC-DC/DC变换器进行了主电路参数计算、控制电路的软... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2.功率因数校正的分类
        1.2.1 按PFC电路的器件类型分类
        1.2.2 按照电网的供电方式分类
        1.2.3 按照变换器的级联方式分类
        1.2.4 按照控制方法分类
        1.2.5 按照电流的解耦分类
    1.3 典型的三相PFC电路拓扑
        1.3.1 三相两级PFC电路
        1.3.2 三相单级PFC电路
    1.4 本文主要研究内容
第2章 三相三线全桥变换器
    2.1 引言
    2.2 功率因数校正原理
    2.3 变换器工作原理
    2.4 软开关条件
    2.5 母线电压尖峰抑制
    2.6 输入电流分析与谐波抑制
        2.6.1 输入电流分析
        2.6.2 输入电流谐波抑制
    2.7 仿真分析
        2.7.1 功率因数校正功能验证
        2.7.2 软开关验证
        2.7.3 母线电压尖峰抑制
    2.8 本章小结
第3章 三相四线全桥变换器
    3.1 引言
    3.2 变换器工作原理
    3.3 输入电流分析
    3.4 仿真分析
        3.4.1 功率因数校正功能验证
        3.4.2 软开关验证
    3.5 本章小结
第4章 系统软硬件设计
    4.1 引言
    4.2 主电路参数设计
        4.2.1 升压电感设计
        4.2.2 高频变压器设计
        4.2.3 输入滤波器设计
        4.2.4 功率开关的选取
        4.2.5 输出滤波器设计
        4.2.6 箝位电容与快速恢复二极管
    4.3 控制电路设计
        4.3.1 调理电路设计
        4.3.2 过流保护电路
        4.3.3 驱动电路设计
    4.4 DSP 数字控制系统的实现
        4.4.1 数字控制系统整体结构
        4.4.2 控制器设计及数字PI算法实现
        4.4.3 控制系统软件设计
        4.4.4 数字移相控制脉冲信号的生成
        4.4.5 有源箝位电路脉冲信号的生成
    4.5 本章小结
第5章 实验分析
    5.1 引言
    5.2 软开关验证
    5.3 母线电压尖峰抑制
    5.4 PFC功能
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]数字移相控制隔离型全桥DC/DC变换器设计[J]. 郑胜桥,王坚.  仪表技术. 2013(09)
[2]全桥移相软开关的开关管损耗仿真及改善[J]. 刘平,胥玺,杨德敏,刘烈峰,任先文.  电源技术应用. 2013 (08)
[3]三相三开关三电平AC-DC变换器局部调制策略的实现[J]. 马红星,李华武,杨喜军,雷淮刚,朱延彬,邱海陵.  电气自动化. 2013(01)
[4]一种高功率因数单级PFC变换器的研究[J]. 朱永祥,朱敏,邓钾泽.  湖南工业大学学报. 2013(01)
[5]半桥LLC型谐振变换器的高频变压器设计[J]. 赵慧超,张青利,刘洪昌,颜湘武.  广东电力. 2012(11)
[6]高功率因数三相单管Boost PFC变换器[J]. 姚凯,阮新波,邹池,叶志红.  中国电机工程学报. 2012(06)
[7]APFC输出电压调节的数字控制策略[J]. 张胜宇,张亦慧,周光平.  电源技术. 2011(09)
[8]移相全桥ZVS软开关电源研究[J]. 肖永涛,朱理.  电源技术. 2011(05)
[9]基于SVPWM的VIENNA整流器研究[J]. 王正,谭国俊,曾维俊,柳萌.  电气传动. 2011(04)
[10]基于三相双开关PFC电路的高功率因数软开关电源[J]. 师洪涛,王金梅,赵秀芬.  电测与仪表. 2011(01)

硕士论文
[1]三相单级功率因数校正DC/DC变换器[D]. 刘少娟.燕山大学 2010



本文编号：3039654