高效率无桥Sepic功率因数校正变换器研究

发布时间：2017-09-03 10:17

  本文关键词：高效率无桥Sepic功率因数校正变换器研究

  更多相关文章： 无桥Dual Sepic PFC UC3842 斜坡补偿 自然PFC

【摘要】：为了抑制电网谐波,发展绿色电力电子技术,人们关注于功率因数校正(Power Factor Correction, PFC)变换器电路拓扑结构的持续改进和控制方法的不断创新。Sepic电路由于存在2个电感,即使运行在DCM模式也能保证输入电流连续。相比其他拓扑,易于隔离,有较强过流抑制能力,具有升压和降压的电压增益特性,可以方便的适配更多的应用场合,有着独特的优势。正因如此,基于Sepic电路拓扑的高性能新型PFC变换器电路的改进研究受到更多的重视。本文主要剖析了传统Sepic PFC变换器整流桥结构引发的效率低下的问题,指出采用无桥结构的优越性。就当前已经提出的各类无桥Sepic PFC变换器拓扑结构做了详细分析,指出可通过拓扑创新和优化,进一步提高效率。提出了一种结构简单、控制性能优异的新型无桥Dual Sepic PFC变换器拓扑,大幅降低了开关器件的导通损耗,提升了变换器的效率。针对所提出的高效无桥Dual Sepic PFC变换器,探讨了适用于此拓扑CCM模式的控制方法及其存在的问题。详尽分析了DCM模式新型Dual Sepic PFC变换器拓扑的工作原理,给出了详细的主电路和控制电路关键参数的设计原则及器件选型。为解决该变换器低输入电压时的过零畸变问题,探讨了基于斜坡补偿技术的Dual Sepic PFC变换器,使DCM模式实现单电压环控制的同时引入斜坡补偿,仅增加了电流检测支路和少量外围器件,并未加大控制复杂度,抑制了输入过零畸变。最后,本文基于PWM控制芯片UC3842,研制了运行于DCM模式的100W的无桥Dual Sepic PFC实验样机,实现高功率因数的同时达到更高效率的性能,验证了理论推导和参数选取的正确及方案工作性能的优越性。
【关键词】：无桥Dual Sepic PFC UC3842 斜坡补偿 自然PFC
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM46
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 引言10
• 1.2 课题研究背景与研究意义10-12
• 1.2.1 谐波的危害11
• 1.2.2 抑制谐波的方法11
• 1.2.3 功率因数校正的意义11-12
• 1.3 国内外研究现状12-15
• 1.3.1 PPFC技术12-13
• 1.3.2 APFC技术13-15
• 1.4 APFC的控制策略15-17
• 1.4.1 常用的CCM模式控制策略15-17
• 1.4.2 常用的DCM模式控制策略17
• 1.5 本文研究的主要内容17-19
• 第2章 改进的无桥Sepic PFC变换器19-27
• 2.1 有源功率因数校正主电路拓扑19-21
• 2.2 无桥Sepic PFC电路21-25
• 2.3 无桥Sepic PFC与传统Sepic PFC拓扑性能对比分析25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 无桥Dual Sepic PFC变换器分析27-36
• 3.1 CCM模式无桥Dual Sepic PFC变换器分析27-31
• 3.1.1 工作原理分析27-29
• 3.1.2 无桥Dual Sepic PFC电路工作于CCM模式存在的问题29-31
• 3.2 DCM模式无桥Dual Sepic PFC变换器分析31-35
• 3.2.1 工作原理分析31-33
• 3.2.2 无桥Dual Sepic PFC变换器工作特性分析33-35
• 3.3 本章小结35-36
• 第4章 无桥Dual Sepic PFC变换器设计36-52
• 4.1 新型无桥Dual Sepic PFC变换器功率电路设计36-39
• 4.1.1 储能电感设计36-37
• 4.1.2 电容的设计37-38
• 4.1.3 开关MOS管和二极管的设计38-39
• 4.2 新型无桥Dual Sepic PFC变换器建模分析设计39-46
• 4.2.1 主电路小信号模型39-42
• 4.2.2 控制电路小信号模型42-46
• 4.3 斜坡补偿技术46-48
• 4.4 控制电路设计和PWM控制芯片UC384248-51
• 4.5 本章小结51-52
• 第5章 电路仿真分析与实验验证52-58
• 5.1 仿真波形分析52-54
• 5.2 实验波形及数据分析54-57
• 5.3 本章小结57-58
• 结论58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-64
• 攻读硕士期间发表的论文及科研成果64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 马红波;郑聪;余文松;郭育华;;单开关管无桥SEPIC PFC变换器[J];电力自动化设备;2014年04期

2 姜卫东;吴志清;胡杨;佘阳阳;;直流电容储能反馈和负载功率前馈的Boost变换器控制策略[J];电力自动化设备;2014年08期

，

本文编号：784410