收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

开关电源的APFC电路的设计与研究

马暖  
【摘要】:随着电子技术的不断进步,大量的电力电子设备接入电网,给电网带来一系列严重的问题。电源作为电力电子设备中最重要的组成部分之一,其品质的优劣直接影响着用电设备的性能。因此,低谐波污染和高功率因数的绿色电源成为国内外学者的研究焦点。 开关电源自诞生以来,以其巨大的优势广泛应用在人们的工作和生活中。但由于开关电源的非线性和低功率因数,给电网注入大量的谐波电流,导致输入电流波形发生严重畸变,以至于电网的谐波污染日益严重。作为提高功率因数的重要手段,APFC技术能有效地提高开关电源的功率因数,减小输入电流的谐波含量,降低谐波给电网带来的不利影响,因此受到越来越多的重视。 本论文结合功率因数和谐波的相关知识,通过对比常用的APFC(Active Power Factor Correction,有源功率因数校正)技术主电路拓扑结构,选择Boost型电路为DC/DC变换器拓扑结构。通过比较分析常用的控制方法和一些先进的控制方法,确定采用平均电流控制作为本文的控制策略。研究采用平均电流控制的Boost型APFC电路原理,在功率级小信号模型与控制电路小信号模型的基础上建立了系统的完整小信号模型,并对控制电路的电压环和电流环进行了稳定性研究。设计了采用UC3854作为控制芯片的500WBoost型APFC电路和参数,采用非线性优化方法对电压环和电流环补偿网络的参数进行优化,建立电压环和电流环补偿网络的优化数学模型,优化的结果表明系统性能得到了提高。采用MATLAB软件对电路进行了仿真,仿真结果都达到了预设定指标,表明了本文建立模型的正确性。在此基础上,搭建了实验电路进行调试,并分析研究了APFC电路实现过程中出现的各种问题和解决方法,实验结果表明运用本文设计的电路得到输入电流波形为严格的正弦波且与电压波形相位差很小,电路的功率因数提高到了0.996,得到了低纹波400V稳定直流输出。最后,改进了主电路的拓扑结构,采用结构简单、升压比高的带抽头电感的Boost变换器优化APFC电路,解决了功率开关管的冲击电流和二极管的结温问题。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 胡瑞海;;黑白电视机低压开关电源[J];电视技术;1986年03期
2 李铮;罗应安;;华日C47J-3A型彩电开关电源的分析与检修[J];机械与电子;1991年03期
3 范国君;;采用智能功率IC PWR-SMP260制作30W高性能开关电源[J];实用电子文摘;1994年04期
4 王正纲,王岩军,吴伟;微机开关电源特殊故障检修一例[J];仪器仪表与分析监测;1995年04期
5 曹虎成;;彩电开关电源检修入门(12)[J];家电检修技术;1997年07期
6 孙德印;由STR-S6309组成的开关电源的原理与维修(上)[J];电子世界;1998年12期
7 高曾辉;高频高压开关稳压电源的研究[J];宜宾学院学报;1998年04期
8 邵斌;开关电源特性研究及其性能改善[J];中国核科技报告;1998年S3期
9 李其佳;;长虹D2962A/D2965A型单片机彩电开关电源电路原理与检修(中)[J];家电检修技术;1998年09期
10 肖为民;;最新型开关电源集成电路TOP212YAI在松正VCD机应用的剖析和检修[J];家电检修技术;1999年01期
11 望丕勤;;彩电“行变”短路的快速准确判断法[J];家电检修技术;2000年03期
12 张怡;;长虹CN—5机芯系列彩电开关电源电路分析与常见故障的检修思路[J];家电检修技术;2001年04期
13 卜云平;成斌;杨会民;陈太忠;;用集成控制器SC3524构成开关稳压电源[J];电子元器件应用;2001年11期
14 冯镇业;;一个新的200kHz/200W环保型开关电源[J];电源技术应用;2001年11期
15 杨东红;;现代HCV—3000型视盘机电源电路原理与维修[J];家电检修技术;2002年07期
16 张春艳;;解读长虹NC—5机芯(N2918型)开关电源电路及故障(下)[J];家电检修技术;2002年09期
17 Roger M.Kenyon;开关电源的RLC损耗[J];电子产品世界;2003年11期
18 杨宇;;“迫停法”速修彩电开关电源失控记[J];家电检修技术;2003年02期
19 孙德印 ,孙铁强;采用光耦的开关电源检修技巧探讨(上)[J];电子世界;2004年07期
20 王利清,刘东;一种低待机功耗开关电源充电器的设计[J];国外电子元器件;2004年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈永真;;一种简洁的高效率开关电源的研制[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
2 何金环;;开关电源及其在医疗设备中的应用和维修[A];中华医学会医学工程学分会第八次学术年会暨《医疗设备信息》创刊20周年庆祝会论文集[C];2006年
3 谢寰彤;;开关电源在60-80MHz核磁共振的应用[A];第十三届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2004年
4 钱滨松;;浅谈直流电源设备割接的一般过程[A];黑龙江省通信学会学术年会论文集[C];2005年
5 杨再江;依米提;;开关电源在医疗仪器中的应用及检修[A];新疆医学工程学会第五届学术年会论文汇编[C];2004年
6 陈家新;蔡红;李楠;谭克竞;;单输出反激式开关电源的自持机理[A];第12届全国电气自动化与电控系统学术年会论文集[C];2004年
7 付继伟;汪小亚;王海军;;开关电源用于精密放大电路供电的一种解决方案[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年
8 林维明;林慧聪;陈学清;;单芯片DC-DC集成开关电源现状及其发展[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年
9 张余进;邱实;;溅射离子泵开关电源的设计[A];2007年真空技术学术交流会论文集[C];2007年
10 佟淑霞;;开关电源的抗干扰设计[A];’2003天津IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 何惠森;基于AC-DC开关电源系统的电磁兼容设计及稳定性研究[D];西安电子科技大学;2012年
2 穆斯塔法(Kchikach);开关电源(SMPS)电磁干扰(EMI)问题的研究[D];浙江大学;2002年
3 于月森;本质安全型开关电源基础理论与应用研究[D];中国矿业大学;2012年
4 孟涛;基于全桥结构的三相单级有源功率因数校正技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 孟涛;基于全桥结构的三相单级有源功率因数校正技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 王凤岩;快速瞬态响应电压调节器控制方法的研究[D];西南交通大学;2005年
7 余华;内嵌LDO的电流型PWM DC-DC变换器研究[D];华中科技大学;2006年
8 韩磊;高压功率变换用SPIC中部分单元的研究[D];电子科技大学;2002年
9 旷建军;开关电源中磁性元件绕组损耗的分析与研究[D];南京航空航天大学;2007年
10 丁士启;冶金用大电流高频开关电源技术研究[D];湖南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马暖;开关电源的APFC电路的设计与研究[D];兰州交通大学;2012年
2 孟利明;基于APFC的高频大功率开关电源的研究[D];沈阳理工大学;2010年
3 王英;离线式单片AC/DC开关电源集成电路的设计[D];浙江大学;2006年
4 何晓琼;交错技术在开关电源中的应用研究[D];西南交通大学;2003年
5 蔡毅云;永磁真空开关操动电源系统的研究[D];大连理工大学;2006年
6 代天君;开关电源中混沌现象的建模与仿真研究及小型电源的研制[D];电子科技大学;2010年
7 卢伟坚;大功率高频脉冲电源在印刷电路板镀铜上的工业化应用[D];广东工业大学;2005年
8 林志光;大功率并联型开关电源的研究[D];华北电力大学(河北);2010年
9 李逾晖;交直流开关电源数控系统设计及关键问题研究[D];浙江大学;2004年
10 孙殿波;微波电子电源设计[D];大连理工大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 武汉 路石;数字电视机顶盒开关电源原理与检修[N];电子报;2011年
2 赵艳秋;开关电源:真正复苏仍面临多重挑战[N];中国电子报;2004年
3 辽宁 吴中华;由NCP1200构成的12V、1A开关电源[N];电子报;2007年
4 成都 新兴;如何理解开关电源[N];电子报;2008年
5 刘军;北京电子市场计算机开关电源一半不合格[N];中国企业报;2000年
6 上海 江子年 测绘;金正N611S型DVD机开关电源图碟机电源电路图系列之十二[N];电子报;2009年
7 四川 魏明;开关电源PWM IC及其应用[N];电子报;2005年
8 福建 金景龙 黄评评;AWA开关电源(26V/30A)工作原理分析和故障检修实例(下)[N];电子报;2009年
9 成都 青化 编译;设计开关电源的注意点[N];电子报;2007年
10 安徽 宿州 杨宝珊 吴义灵;3kW电视发射机开关电源的原理与维修(中)[N];电子报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978