单级功率因数校正AC/DC变换器的研究

论文摘要

在低功率应用领域中,为了降低成本,单级功率因数校正(PFC)技术越来越受到人们的关注。单级PFC技术是把PFC变换器和DC/DC变换器结合在一起,共用一个开关管和一套控制电路,同时提高功率因数和对输出电压进行快速调节。本文针对单级PFC技术进行了较详细的分析。首先研究了基本Boost型单级PFC变换器,详细分析了其工作原理和特性,指出在现有的单级PFC变换器中,必须解决两个问题,即如何提高变换器的效率和控制中间储能电容电压在450V以下。同时分析了Boost型单级PFC变换器的三端和两端拓扑结构,并讨论了两者之间的联系。接着引用了直接功率传递原理(DPT),研究了一种新型的可实现直接功率传递的单级PFC变换器。详细分析了该变换器的工作原理和特性。该变换器在引入直接功率传递原理的基础上,相对于一般单级PFC变换器来说,具有更高的效率和良好的功率因数校正效果。同时可以将单级PFC变换器中间储能电容电压的值限制在450V以下。最后,本文用仿真分析验证了理论的正确性,证明了这种新型的单级PFC变换器比一般的单级PFC变换器性能更优越。

论文目录

• 目录
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景与意义
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.3 本课题的主要研究内容
• 第二章 功率因数校正技术
• 2.1 功率因数的定义
• 2.2 功率因数校正技术概述
• 2.2.1 无源功率因数校正
• 2.2.2 有源功率因数校正技术
• 2.2.2.1 乘法器PFC技术
• 2.2.2.2 电压跟随器PFC技术
• 2.3 功率因数校正技术的发展方向
• 2.4 本章小结
• 第三章 单级功率因数校正技术
• 3.1 单级PFC技术与两级PFC技术的区别
• 3.1.1 两级功率因数校正技术
• 3.1.2 单级功率因数校正技术
• 3.1.3 单级策略与两级策略的比较
• 3.2 "电压跟随器"PFC电路的工作原理
• 3.3 单级功率因数校正技术
• 3.3.1 单级PFC变换器的拓扑结构分析
• 3.3.1.1 三端模式
• 3.3.1.2 两端模式
• 3.3.1.3 三端模式与两端模式之间的转换
• 3.3.2 单级PFC变换器的工作原理
• 3.4 单级PFC变换器存在的问题及发展趋势
• 3.5 单级PFC变换器的仿真分析
• 3.6 本章小结
• 第四章 实现直接功率传递功能的新型单级PFC变换器
• 4.1 直接功率变换概念的提出
• 4.2 基于直接功率传递原理的PFC变换器
• 4.2.1 实现直接功率传递的单元电路
• 4.2.2 基于直接功率传递原理的单级PFC变换器
• 4.2.2.1 变换器的工作原理分析
• 4.2.2.2 电路的基本参数的分析和设计
• 4.2.2.3 变换器中的主要部分设计
• 4.2.3 基于直接功率传递原理的单级PFC变换器的仿真分析
• 4.2.4 变换器的主要特点
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间论文发表情况