基于航空交流电网的两级PFC技术的研究.pdf

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1、第44卷第3期电力电子技术Vo1．44，No．32010年3月PowerElectronicsMarch2010基于航空交流电网的两级PFC技术的研究丁连锋，肖岚(南京航空航天大学，江苏南京210016)摘要：随着航空用电设备的增多，大量谐波电流涌入航空电网，对其造成谐波污染，为消除这些谐波污染，研究了一种基于航空交流电网的两级功率因数校正(PFC)变换器。详细分析了电路结构和工作原理，并采用一种新颖的控制方案，可以有效减小PFC级的输出电压纹波。通过一台输出容量为350W的原理样机研究了两级PFC变换器

2、的输入、输出性能。实验结果表明，该电路拓扑具有很高的功率因数，能够消除谐波污染，满足GJB181A标准要求。关键词：功率因数校正：变换器；航空电网中图分类号：TM714文献标识码：A文章编号：1000一100X(2009)03—0033—02ResearchonTwoStagePowerFactorCorrectionTechniquesforAirborneACSystemDINGLian—feng．XIA0Lan(NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautic

3、s，Nanjing210016，China)Abstract：Withtheincrementofairbornepowerequipment，alargenumberofharmoniccurrentsflowintoairbornesys—tem，whichhavepollutedairbornegrid，inordertoeliminatetheseharmoniespollution，atwostagepowerfactorcorection(PFC)converterisresearched．I

4、tsstructureandprincipleofoperationareanalyzedandanewcontrolmethodisproposed，whichcaneffectivelyreducetheoutputrippleofPFCstage．Withaprototypebasedontheproposedtopologywhichoutputcapacityis350W，thepaperexplainstheinputandoutputperformanceaboutthistopology．

5、Theexperimentalresultsshowthatthetopologycanmakethedevicegethighpowerfactor，eliminateharmonicspollution，whichcansatisfytherequirementsofGJB181A．Keywords：powerfactorcorrection；convener；airbornegridsystemFoundationProject：SupportedbyaSpecialAviationFund(No．

6、1003—138057)l引言GJB181A标准要求航空用电设备的满载功率随着航空用电设备的增多，大量谐波电流涌入为350W，输入功率因数必须大于0．9。为满足航空电网，对其造成谐波污染：①产生二次效应，即GJB181A要求，研究了一种两级PFC变换器，并采谐波电流流过线路阻抗产生谐波压降．使电网电压用新颖的控制方案，研制出输出容量350W的原理发生畸变；②对电网的其他设备产生不良影响，引起样机，获得了较为满意的效果。仪器仪表的误测量、误动作以及线路和配电变压器2电路拓扑及其工作原理过热等问题⋯．因此对航

7、空用电设备的功率因数提出图1示出两级PFC电路拓扑．它由两个独立的了要求。目前功率因数校正(PFC)技术包括单级单元组成，PFC级采用单管Boost电路，由输入电感PFC和两级PFC两种方案。由于两级PFC方案应用￡。、开关管VS。、二极管VD。以及直流母线电容C构比较广泛，很容易获得高功率因数、低谐波畸变率，成。PFC级工作在连续导通模式(CCM)，在控制上需且适用于中大功率场合，所以选用两级PFC结构。要增加校正电路．但相对传统单级PFC降低了开关它由前级AC／DC电路和后级DC／DC电路组成前管的电

8、压应力．输入电流畸变明显减小．开关峰值电级主要实现输入电流整形．使电流正弦化，达到提高流减小。DC／DC级采用双管正激电路．无需外加磁功率因数及减小电流谐波的要求，一般采用Boost复位电路为提高系统效率，DC／DC级也工作在变换器可满足这些要求。该变换器的优点有：电感串CCM。此处增加了与￡，相耦合的绕组，有助于提高联在输入端，输入电流连续，电流纹波小；输出电压整个装置的效率高，输出功率大，滤波电容储能大，体积小；电路结构V