单级功率因数校正技术的研究-电力电子与电力传动专业论文.docx

学 院 论文题目 专业 7iT 学号 )O1-V)1)80 f)OO 、. ， Jl 附声日 本人郑重声明:所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 ? 地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含 为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 ? 确的说明并表示了谢意。 日期 h(乡扪 本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即:学 校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公 布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存 ? 论文。 本人签名 导师签名 ifL 日期材r.1 1-- 摘要 摘要 I I 单级功率因数校正技术的研究 摘要 世界人口总量在不断增长，人类物质生活越来越丰富，导致对能源的消耗也大幅增 加。在加大电能生产的同时，更应注重电能的节约和提高利用率。为了改善电网质量， 提高电能的使用效率，所以应该在用电设备中加设功率因数校正电路。单级功率因数校 正技术的结构相对简单，且造价较低，在实际应用中广受欢迎，这也是它成为研究热点 的主要原因。最传统常用的是 Boost PFC 拓扑结构。本文首先介绍了 Boost 电路的工作 原理，进而利用三种不同的直接电流控制算法对其进行仿真分析，把仿真得出的各项参 数以表格形式罗列出来。通过参数的比较，可以清晰地了解这三种控制算法各自的优缺 点，为本文实验样机硬件电路控制策略的选择提供参考依据。 随着功率开关频率的上升以及用电设备功率的增大，传统的 Boost PFC 电路的整流 桥上的功率损耗问题会变得很明显，从而大大地降低了电路的电能转换效率，所以相应 地限制了它在大功率场合的应用。基本型无桥 PFC 拓扑结构因此应运而生，因其省去了 整流桥部分，整流桥所引起的损耗问题消失了，从而使得电能的利用率相应地提高了。 无桥 Boost PFC 更符合大功率场合的使用要求。 因为基本型无桥 Boost 电路存在采样电路复杂、电磁干扰严重等缺点。针对这些问 题，学者们提出了很多改进措施。本文提出了一种改进型无桥 Boost PFC 变换器，并对 其工作过程作了详细介绍。把单周期控制算法运用到控制电路中，并利用 Saber 仿真软 件平台搭建仿真模型，进行仿真研究。然后设计制作出了一台实验样机，功率 2000W。 分别在半载和满载的情况下测出了输入电流、输入电压以及输出电压的波形。通过对比， 发现输入电流都能够很好地跟踪了输入电压波形，且在电路达到稳态时，输出电压纹波 在设计要求的范围内变动，并达到了很好的功率因数校正目的。最后，把在不同负载条 件下实测的功率因数值以表格和图片形式描述出来，以便于直观地了解样机的各项性 能。 关键词：功率因数校正，BOOST 变换器，无桥 Boost 变换器，单周控制 Ab Abstract STUDY OF SINGE-STAGE POWER FACTOR CORRECTER TECHNOLOGY ABSTRACT With the continuous growth of the world’s total population, the human material life has become increasingly rich, which make the consumption of energy increase significantly. While in increasing energy production, more attention should be paid on electric energy conservation and utilization rate of electric energy. Structure of single stage power factor correction technology is relatively simple, low cost, and widely popular in practical application. It is also the main reason to become research hot. In order to improve the quality of power grid, improve efficiency in the use of electricity, it should be added to the power factor correction circuit in the elec