具有pfc功能的acdc开关电源的开题报告

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1、具有PFC功能的AC/DC开关电源1.选题的理论意义、学术价值或实践价值电能的合理应用要求经济发电、无损传输及分配。这就意味着要尽量限制电网中所有引起电能耗损的因素。其中之一的因素就是无功功率，工业以及公共电网上的主要负荷是电阻-电感性的。电网功率因数校正的目的是通过在某些特定的环节上用超前无功功率来补偿滞后无功功率。此方法还能避免过高压降及额外的电阻耗损。将电容器尽可能地靠近电感负载并联于电网就可产生所需的超前无功功率。静态电容补偿装置可以减少网上传输的滞后无功功率。当网络条件改变时，通过增加或取出（投入或切出）单个功率电容器（常规PFC）,就可逐步调整

2、所需的超前无功功率来补偿滞后无功功率。利用PFC功能的AC/DC开关电源提高功率因数主要有以下作用：1、提高供电设备的利用率。2、提高输电效率。3、改善供电质量。4、提高输电安全性。2.与选题相关的研宄现状及发展趋势20世纪50年代初期，美国国家宇航局为了让火箭技术中的电源实现高功率密度、高效率、轻重量，从而研发了开关电源。在几十年的发展历程屮，开关电源以其优异的性能以及低廉的成本而受到人们的喜爱，与此同时，传统的线性稳压电源已在逐步退出人们的视线。上世纪80年代，计算机电源全面实现了开关电源，并制定了和应行业标准，而后的10多年时间里，各个行业也认识到开

3、关电源的巨大优点，使得开关电源在电子、电气设备、家电等行业得到了极其广泛的使用，开关电源技术至此进入Y快速发展阶段。随着技术的发展，一些问题开始不断地涌现出来，开关电源的开关管工作于高速的开关过程（不同于线性电源工作于放大区的线性调节），使得开关电源产生相当严重的电磁干扰，严重地影响了周围其他设备的正常工作。为此，研发出了软开关技术，软开关技术具有开关工作频率高、开关损耗小、重量轻、体积小、噪声小等优点，性能良好的软开关拓扑将减小开关应力、开关损耗和电磁干扰，因而这种拓扑也得到了广泛的应用与推广。开关电源目前主要的发展方向为：高转换效率、高功率密度、模块化

4、、高可靠性、低噪声等。高频化是减小功率变换器体积、重量、提高功率密度的有效途径。高效率最主耍还是耍通过更新拓扑结构、降低开关损耗以及整流损耗等方面来进行提高。高可靠性一方面是针对开关电源的设计规范中不同的应用环境，另一方面是对拓扑结构进行调整，使得开关管不容易因电压或电流的冲击而损坏。模块化也是业内的发展趋势，在一些系统中可以采用冗余方式来进行扩容，同时多个模块并联运行可以提高系统的可靠性。开关电源的噪声比线性电源大很多，解决的主要途径就是实现软开关，同时也要注重电源的布局、布线。AC/DC开关电源的输入为市电（交流），而用电设备为直流供电，这种环境使得其

5、具有相当大的应用市场。一般而言，将市电输入经过EMI滤波后，进行全桥整流再进行APFC有源功率因数校正，再经过DC/DC变换输出。精简拓扑结构是一种提高开关电源效率与功率密度有效的方式，如近年來推出的单极PFC,就将APFC与DC/DC合二为一，使AC/DC变换器更为简单。3.主要参考文献[1]吴建华，李华编著.电路原理[M].北京：机械工业出版社.2009.[2]肀成英主编.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社.2001.[31阎石主编.数字电子技术基木教程[Ml.北京：清华大学出版社.2007.[4]郭天祥编著.新概念51单片机C语言教程——入

6、门、提高、开发、拓展全攻略[M].北京：电子工业出版社.2009.[5]李利主编.DSP原理及应用第2版[M].北京：中国水利水电出版社.2012.[6]谭浩强著.C程序设计第4版[M].北京：清华大学出版社.2010.、研究方案1.研宄的思路与方法PFC应用于各种不同的领域，其中如何强制电流按照电压的正弦规律变化而变化等问题最为关键。这些设备的内部需要一个将交流电转化为直流的电源部分。在这个转换过程屮，由于一些非线性元件的存在，导致输入的交流电压虽然是正弦的，但输入的交流电流却严重畸变，包含大量谐波。而谐波的存在，不但降低了输入电路的功率因数，而且对公共

7、电力系统［1］产生污染，造成电路故障。采用现代高频功率变换技术的功率因数校正(PFC)技术是解决谐波污染最有效的手段。在本文中采用了UC3854作为控制芯片，进行功率因数校正。功率因数校正的目的，就是采用一定的控制方法，使电源的输入电流跟踪输入电压，功率因数接近为1。2.研究的基本内容(大纲)第一章引言：1.1课题研宄的意义1.2国内外研宄状况及发展趋势第二章：具有PFC功能的AC/DC开关电源的总体设计方案2.1系统设计方案2.1.1硬件设计方案2.1.2软件设计方案2.2功率因数校正技术(PFC)的分类2.3具有PFC功能的AC/DC开关电源的工作原理

8、第三章：功率因数校正(PFC)器设计3.1主要芯片介绍3.2APF