高性能的软开关单级功率因数校正变换器的研究与设计.pdf

华南理工大学
硕士学位论文
高性能的软开关单级功率因数校正变换器的研究与设计
姓名:周志强
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动
指导教师:蔡丽娟
20040520
摘要数和总谐波含量提出了很高的要求,因此功率因数校正技术在电力电子提高性能,在电力电子变换器中实现软开关技术是最有效的途径。点放在在单级缏分惺迪秩砜9厣稀V饕W隽艘韵鹿ぷ鳎缘ゼ禤技术进行了综述,介绍了其发展状况,分析了存在路实现功率因数校正的原理以及俳缣跫电压丌关迪止桃约癦的实现条件。这种拓扑不需要外加任何一软开关策略还具有不增加开关管的电压应力以及导通损耗等优点。訮级和/级分级研究后,尝试用构造单级功率因数校正变换器的级联技术,把特点,一步一步对两级结构进行简化,最后衍生出基于非平衡半桥的单怨乖斓氖笛榈缏方辛讼晗傅姆治觯隽烁鞲龉ぷ髂L影响因素和数学式;分析了功率开关管实现奶跫范ㄐ痴癫问怨乖斓牡缏方辛朔抡媸匝椋薷睦砺鄄问W詈缶晗设讨‘控制电路、补偿网络、驱动电路和输入滤波电路,选定实验元器件实验结果表明,制作的样机较好的实现了预期的性能,功率因数高功率因数校正简称技术和软丌关技术是电力电子领域中两个重要的研究课题。随着—雀髦止时曜嫉奶岢觯越尤氲缤挠玫缟璞傅墓β室设备中的现实意义越来越显著。为了减小开关损耗,提高效率;抑制在中小功率的电力电子变换器中,单级功率因数校正技术具有比两级更高的性价比,因此而成为目前功率因数校正技术研究的热点。但是,还存在~些主要问题没有得到解决。针对这些问题,本文把研究的着重的几个主要问题。通过大量的文献阅读和资料收集,比较并分析了各种软开关技术在单级缏分械挠τ谩臃旨堆芯康乃枷氤龇ⅲ紫确治隽薆电压跟随器≡窕诜瞧胶饪刂频陌肭臘疍仄私醒芯浚治隽似淞辅助电路,只要通过特殊的控制方式就可以很好的实现M保浠黄骱头瞧胶獍肭臘疍换器结合在一起,首先构成传统的两级缏贰Mü芯康缏吠仄说级缏贰U庖环治龇椒ㄋ悸访魅罚哂幸欢ǖ目尚行浴的状态方程,并讨论了绺械腄临界条件,得出了输入电感的后制作了样机进行实验验证。摘要
单级功率因数校正变换器研究的一次有益的尝试,对单级浠黄鞯达%以上,很好地实现了岣吡说ゼ禤电路的性能。本文是对关键词:单级功率因数校正;软开关:零电压开关;非平衡半桥控制;彳纪üぷ髂J应用具有一定的理论和实际意义。华南理工大学工学硕士学位论文
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象七心哪作者签名:言多蔹华南理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书日期:加弘年石月对,日不保密日/日期:淅乒年∥月,多日洳晟嘣拢痝日保密口,在——年解密后适用本授权书。究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文全意识到本声明的法律后果由本人承担。描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完曰期:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华南理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫本学位论文属于朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭名名者师作导签签/
第~:开关壤源然而传统的/开关电源变换器输入端通常直接由ü苷骷拥缃獾缛萋波缀合嚣或,因此存在功率因数怠⑿巢ɑ浯蟮让鎏狻NA思跎俚缱由璞溉诮流电网的谐波污染,越来越多国家对用电殴备的输入电流谐波含量加以限制,纷纷制定了撼应的拣准、靓定甚至法律,如国际电工委员会的谐波标准和—簦胰Χ源艘彩窃嚼丛街伛荩⒂旰攴咒讨定了限制潴波龅规定虹喙冶曜糋疶等。为了降低输入电流谐波,通常采用两级功率因数校正技术,僵该方案毫鼹结构复杂、体积大,同时增加了电子设备的成本,因此~般应用在大功率场合。在中小功率应用场台中,为了在髋能和成本之问找到一个平衡点,国内外许多磷究人员把研究的热点放在对单级功率因数校正技术的研究上。为此单级功率因数校正技术被确定必本文的研究重点。随着黼闸管确控整流装置和极管桥式不卣髯镑叩拇罅坑τ茫巢闽题和无功问题豳益引起人们的高度羹视,这两个问题就是所谓的“电力公害”。无功导致电网效率降低氍发电容量的秘稻率降低;谐波电流例流入毫阏弓鹈感巢ǖ缌髟谑涞缦呗纷杩挂籯的压降会使电两电压豪词峭嵯叶发生畸变浦6涡в,影响锫种电器设备的正常工作;巢ɑ嵩斐墒涞缦呗返姓希急涞缟璞杆鸹贰U■猓呗泛团涞绫渑钇过热、过载,美国曾报道谐波电流引起