具有功率因数校正的全桥移相软开关电源设计综述报告.docx

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一、简介
全桥移相软开关电源是现代电力电子技术研究的前沿领域之一，具有高效率、高可靠性、低损耗、小体积、轻重量等优点，可广泛应用于通讯、计算机、医疗、工业控制、汽车电子等领域。本综述报告将围绕全桥移相软开关电源的设计和功率因数校正两个核心问题进行探讨。
二、全桥移相软开关电源的基本结构
全桥移相软开关电源主要由四个逆变器和一个变压器组成，如图1所示。其中，逆变器1和2分别由两个IGBT和两个反并联二极管组成，控制它们的开关状态来控制输出电压的大小；逆变器3和4由两个驱动层次的全桥电路组成，使其输出的电压在变化时可以实现符号变化，从而实现全桥谐振。变压器由输入电压和输出负载电流共同驱动。
图1 全桥移相软开关电源结构图
三、全桥移相软开关电源的设计
全桥移相软开关电源的设计是一项复杂的工作，需要考虑多个因素。以下是其中一些主要因素，需要在设计过程中加以考虑。
1、电源的负载及电源带载能力；
2、电源的效率；
3、电源的稳定性和安全性；
4、输出电压的可调范围；
5、输出电压的准确度和输出波形质量；
6、电源体积和重量；
7、成本。
在设计全桥移相软开关电源时，需要根据具体需求和实际情况，逐一考虑上述因素，并进行综合评估，以保证电源的性能达到要求。
四、功率因数校正
功率因数是指有功功率与视在功率之比，是表示电路状态的指标。在传统的电网中，电源输入的功率因数一般低于1，若功率因数过低，则会损耗大量有功电能，浪费电网资源。而功率因数校正是指通过预先安放储能器、改变有功电路的组态或者运用综合控制方法等措施，使得电源能够输出近似于正弦波形的电能，提高功率因数，从而减小能源损失，提高电网资源利用效率的方法。
针对全桥移相软开关电源，实现功率因数校正的方法主要有两种：
1、主动功率因数校正方法；
2、无功补偿器方法。
主动功率因数校正方法是通过电容器并联和感应电阻串联等方式，实现对电源直流母线电压进行控制，并根据控制情况动态调节器件的触发角度。通过动态控制IGBT的触发角度，可以在满足负载的同时，使输出电流与输入电压相位接近，从而提高功率因数。但是，由于需动态控制，因此其控制算法相对复杂，设计较为困难。
无功补偿器方法是在全桥移相软开关电源的输出端串联一个补偿器，通过补偿器产生的反向电流补偿谐波电流，以改善全桥移相软开关电源的功率因数。该方法相对简单，容易实现，但是需要考虑补偿器的成本、生产工艺、空间限制等问题。
五、总结
本文对全桥移相软开关电源的结构、设计和功率因数校正方法进行了简要的介绍。从全桥移相软开关电源结构的基本原理出发，阐述了设计全桥移相软开关电源时需要考虑的多个因素。并针对电源功率因数不足这一问题，结合全桥移相软开关电源的特点和需求，提出了两种功率因数校正方法。需要强调的是，在实际设计中，需要综合考虑电源的性能、成本等多个因素，才能达到最优化的结果。