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高功率因数开关电源 导 师: 答辩人: 专 业:电气工程及自动化 1 2 3 4 课题研究内容 研究背景及意义 系统设计 总结 研究背景及意义电源是各种电子设备的心脏，电源质量的好坏直接影响电子设备的可靠性，而且电子设备的故障超过一半来自电源。现在电子设备中所使用的电源基本上为线性电源和开关电源。所谓线性电源，就是其调整管工作在线性放大区。但是这种电源效率低，一般只有30%-60%；开关稳压电源的调整管工作在开关状态，主要优点是效率高，在70%-95%之间。因此，目前计算机、电视、通信及家用电器中的稳压电源逐渐被开关电源所取代，这也是电源的发展趋势。 1、传统电源效率低 2、传统电源严重干扰电网， 浪费能源传统的电源是由交流电网经整流采用滤波电容获得直流电压。这种变换电路，其输入电压为正弦波，但输入的交流电流是脉动的，波形严重畸变，严重干扰电网电压，产生严重的电磁辐射。同时，交流电流中含有大量谐波电流，使电网电流波形严重畸变，电源的输入功率因数小，增大了前级设备的功率容量，使供电系统容量至少要增大30%以上，利用率下降。PFC技术能够实现各种电源装置的电网侧电流正弦化，使电能资源得到充分利用，基本上消除负载对电网、负载对负载之间的高次谐波污染，净化电网。 课题研究内容针对传统开关电源对电网产生较大污染、效率低以及功率因数低的问题 ，本课题着重研究了PFC功率因数校正的原理及方法。在此基础上，通过各种形式了解开关电源PFC设计的经验，利用所学专业知识，设计出一种高功率因数、高效率、低谐波、低噪声、具有过流保护功能的单相整流 PFC 开关电源。其显著提高了功率因数，并且具有输出电压纹波小及输出电压电流稳定的优点，有效的避免了对电网的污染。 系统的总体设计整个系统有软件和硬件两部分组成。硬件部分主要包括：主电路、功率因数校正电路、单片机及外围电路等；软件主要包括：MCU初始化、电压电流的采样以及LCD的驱动与显示等。 硬件原理框图 单片机 工频变压器 整流滤波 Boost电路 负载 PFC功率因数校正电路 ? 12864液晶显示 软件流程图 结论本论文在综合分析开关电源的发展现状的基础上，设计了一款的开关电源，其功率因数的到了很大提高，有效的避免了对电网的污染，节约了能源，这些基本满足了课题的要求。由于本人理论及实践能力有限，存在着一些不完善的地方，比如，电压电流的波形显示，功率因数的自动校正等等，这些也有待进一步完善。 * * * *