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单级PFC超低压隔离变换器研究

张庆友  
【摘要】: 随着计算机、通讯工具的飞速发展,在电力电子领域超低压大电流技术成 为一个研究热点;并且考虑到电源的性价比,在小功率装置中单级功率技术校 正技术研究非常广泛。本论文对单级PFC超低压隔离变换器进行了研究,在 技术上做一种超前的尝试。 论文首先对当前工作在DCM模式的单级PFC拓扑进行了分析、比较和归 类,并且选择Sheppard-Taylor电路作为研究的拓扑;然后分析了Sh-Taylor电 路的工作过程和理论上输入电流的功率因数,依据状态空间平均法推导了工作 于断续模式变换器的模型,使用该方法获得系统稳态方程,并且对其进行小信 号扰动来获得交流传递函数后通过对Bode图进行分析,得出了系统开环特性 等效于一个二阶系统;根据能量守恒原则分析电路,获得电路中主要参数的临 界条件。 在该基础上,分析电力电子电路的仿真方法。完成了基于MATLAB工具 箱Simulink下的大信号完全非线性仿真;同时对通用仿真软件Pspice使用中 的一些实际问题进行了分析;借用平均的概念从另一个角度获得了系统开环对 数幅频特性。 超低压大电流电源是一个新的需求,采用同步整流技术大幅度降低损耗, 提高系统效率。实验结果表明,系统效率从56%提高到了83%,证实了同步整 流技术应用在该场合下具有巨大优势。 最后对电路参数的选择进行了分析,依据前面推导和计算的结果,制作了 45W样机验证了理论分析。


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