单级功率因数校正技术的研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文单级功率因数校正技术的研究学位申请人：艾军学科专业：电气工程指导教师：叶满园副教授答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究

2、成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________摘要单级功率因数校正技术的研究摘要世界人口总量在不断增长，人类物质生活越来越丰富，导致对能源的消耗也大幅增加。在加大电能生产的同时，更应注重电能的节约和提高利用率。为了改善电网质量，提高电能的使用效率，所以应该在用电设备中加设功率因数校正电路。单级功率因数校正技术的结构相对简单，且造价较低，在实际应用中广受欢迎，这也是

3、它成为研究热点的主要原因。最传统常用的是BoostPFC拓扑结构。本文首先介绍了Boost电路的工作原理，进而利用三种不同的直接电流控制算法对其进行仿真分析，把仿真得出的各项参数以表格形式罗列出来。通过参数的比较，可以清晰地了解这三种控制算法各自的优缺点，为本文实验样机硬件电路控制策略的选择提供参考依据。随着功率开关频率的上升以及用电设备功率的增大，传统的BoostPFC电路的整流桥上的功率损耗问题会变得很明显，从而大大地降低了电路的电能转换效率，所以相应地限制了它在大功率场合的应用。基本型无桥PFC拓扑结构因此应运而生，因其省去了整

4、流桥部分，整流桥所引起的损耗问题消失了，从而使得电能的利用率相应地提高了。无桥BoostPFC更符合大功率场合的使用要求。因为基本型无桥Boost电路存在采样电路复杂、电磁干扰严重等缺点。针对这些问题，学者们提出了很多改进措施。本文提出了一种改进型无桥BoostPFC变换器，并对其工作过程作了详细介绍。把单周期控制算法运用到控制电路中，并利用Saber仿真软件平台搭建仿真模型，进行仿真研究。然后设计制作出了一台实验样机，功率2000W。分别在半载和满载的情况下测出了输入电流、输入电压以及输出电压的波形。通过对比，发现输入电流都能够很好

5、地跟踪了输入电压波形，且在电路达到稳态时，输出电压纹波在设计要求的范围内变动，并达到了很好的功率因数校正目的。最后，把在不同负载条件下实测的功率因数值以表格和图片形式描述出来，以便于直观地了解样机的各项性能。关键词：功率因数校正，BOOST变换器，无桥Boost变换器，单周控制IAbstractSTUDYOFSINGE-STAGEPOWERFACTORCORRECTERTECHNOLOGYABSTRACTWiththecontinuousgrowthoftheworld’stotalpopulation,thehumanmateria

6、llifehasbecomeincreasinglyrich,whichmaketheconsumptionofenergyincreasesignificantly.Whileinincreasingenergyproduction,moreattentionshouldbepaidonelectricenergyconservationandutilizationrateofelectricenergy.Structureofsinglestagepowerfactorcorrectiontechnologyisrelativel

7、ysimple,lowcost,andwidelypopularinpracticalapplication.Itisalsothemainreasontobecomeresearchhot.Inordertoimprovethequalityofpowergrid,improveefficiencyintheuseofelectricity,itshouldbeaddedtothepowerfactorcorrectioncircuitintheelectricalequipment,themostcommonlyusedisthe

8、traditionalBoostPFCtopology.ThispaperintroducestheworkprincipleofBoostcircuit,andthenusethreedifferentkindsofc