单周期控制无桥boost pfc技术研究

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1、国内图书分类号：TM46国际图书分类号：621．314西南交通大学研究生学位论文密级：公开年姓级2盟l专二O一四年五月ClassifiedIndex：TM46U．D．C：621．314SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCH0FBRIDGELESSPFCBASEDONONECYCLECONTROLGrade：2011Candidate：WenxiangyuAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：Detectiontechnol

2、ogyandautomationdevicesSupervisor：AssociateProf．ZhaolipingMay,2014西南交通大学学位论文版权使用授权书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。本人授权西南交通大学可以将本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、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密口，在年解密后适用本授权书；2．不保密酊使用本授权书。(请在以上方框内打“、／”)学位

3、论文作者签名：幽字指导老师签名：日期：鲫、5-，7日期：2钟．S．／7西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：(1)首先分析了典型的有源功率因数校jE(APFC)电路在开关电源应用中的局限性；然后探讨了采用无源无损软开关技术的新型高效无桥功率因数校正电路在开关电源中的应用前景：最后详述了基于单周期控制的该新型高效无桥APFC电路的工作特性。(2)利用MATLAB平台，搭建了基于无源无损软开关技术的新型高效无桥BoostAPFC电路的模型，仿真结果证明了方案的可行性；设计了一块基于IRI15

4、0S模拟IC的300W新型高效无桥BoostAPFC电路实验样机，并对采样的相关波形和数据进行了深入的分析；实验分析很好的证明了该高效无桥BoostAPFC电路优越的性能。(3)分别采用模拟、数字两种控制方法搭建了基于交错并联技术的1200W无桥BoostAPFC电路模型，并进行了仿真分析，结果表明：两种控制方法都很好的实现了对无桥APFC的交错控制，且基于占空比预测的数字控制算法有效地解决了并联模块间的不均流问题。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其

5、他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：温白守日期：研，艿·，7西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要在工业、高端技术行业及日常生活中广泛应用的电力电子设备，给我们的工业生产和日常生活带来了极大促进的同时，也带来了严重的负面影响，即“谐波污染”，该问题已严重影响了电网的稳定运行。为有效解决上述问题，目前公认的解决电网谐波污染问题最行之有效的方法一有源功率因数校正(ActivePowerFactorCo

6、rrection，APFC)技术便应运而生。所以，具备低功耗、高效率的功率因数校正器已成为时下相关科研工作者的研究热点。首先，对目前几种典型无桥BoostAPFC变换电路深入研究了，并对它们的工作原理及性能做了对比分析；同时引入了无源无损软开关技术以解决功率器件的开关损耗问题：在此基础上，设计了一种基于单周期控制的新型高效无桥BoostAPFC电路；为了扩大无桥APFC变换器在大功率场合中的应用，本文还设计了一种基于交错并联技术的无桥APFC变换电路。其次，给出了新型无桥BoostAPFC的设计方案；并在单周期控制原理的基础上推导出了

7、整个环路的增益方程，给出了系统的幅频特性曲线和相频特性曲线，以保证系统的稳定性；通过MATLAB仿真平台搭建了基于单周期控制的新型高效无桥APFC仿真电路；接着研究了基于交错并联技术的1200W无桥APFC变换器，同样给出了详尽的参数设计过程，分别搭建了基于平均电流控制的模拟控制策略和基于占空比预测的数字控制策略两种仿真模型。最后，设计了一块基于IRll50模拟Ic的300W新型高效无桥BoostAPFC变换器实验样机；对1200W无桥APFC电路的模拟和数字设计方案进行仿真研究。采样了仿真和实测波形及数据，无论是仿真结果还是实验结果

8、都与理论分析相一致。关键词：功率因数校正；无桥BoostAPFC变换器；软开关；单周期控制．．—一．西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractPowerelectronicdevicesareusedinin