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《郑州大学》 2011年
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单级反激式功率因数校正电路研究

郎文飞  
【摘要】:传统的桥式整流加滤波电容的供电方式,使得电网的输入电流畸变严重,功率因数无法提高,同时对电网造成大量的谐波污染,对其它的用电设备造成干扰。有源功率因数校正电路对离线电源的输入电流进行整形,负载供电电流和供电电压同相位变化,功率因数接近1,使得从供电电源吸取的有功功率最大,提高了供电设备的电源利用效率。如今,欧洲的电气设备必须符合欧洲规范EN61000-3-2。这一要求适用于大多数输入功率为75 W或以上的电器,并且它规定了包括高达39次谐波在内的工频谐波的最大幅度。虽然美国还没有提出此类要求。但是希望在全球销售产品的电源制造商正在努力设计符合这一要求的产品。 常用的有源功率因数校正电路是以BOOST为前置级(AC-DC)的双级功率因数校正电路,前置级专门用来提高用电设备的功率因数,后面再由一级DC-DC变换为负载提供电源。这种电路具有功率因数高、电路易调整的优点,但需要两级供电的电路结构,增加了电路的成本,降低了电源的利用效率。单级功率因数校正电路只用一级实现AC-DC变换,减少了元件的数量,提高了电路的效率。因此逐渐成为了一个研究的热点。 NCP1651是安森美公司出品的单级反激式PFC专用控制芯片。本人利用这个芯片制作了90W的单级功率因数校正电路。在制作的过程中发现这个电路存在变压器过大的问题。经过分析发现安森美公司采用电流平均值代替有效值来设计变压器。这是由于在电流连续模式单级反激式PFC电路中,流过变压器原边和副边的电流都是一系列梯形脉冲,并且脉冲幅度和宽度以及电流变化率都随着输入工频电压的瞬时值呈正弦变化。因此准确的计算该电路有效值是一个复杂的问题。本文提出了一种计算有效值的方法。并用这种方法设计电路,使得变压器体积大大减小。同时本论文对调试电路当中所遇到的一些问题进行了分析,并提出了相应的解决方案。
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM46

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