有源功率因数校正技术的研究

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有源功率因数校正技术作为一种有效的节省电能提高用电效率的重要技术,能够对电流的谐波进行有效的抑制。随着对用电设备性能指标要求的不断提高,这一技术得到了广泛的应用。在本文中研究了一种新型的零电压转换交错并联型boost PFC变换器的拓扑结构。该变换器采用了两个并联的boost变换器单元,当其工作在较低的开关频率时,能够对电磁干扰(EMI)进行有效的抑制。并通过谐振网络可以使主开关、辅助开关管和二极管等元件实现软开关工作,从而降低了开关损耗以及二极管的反向恢复损耗,不增加电压和电流应力。本文对零电压转换并联型boost变换器的工作原理进行了阐述。基于改进的零电压转换交错型boost电路拓扑结构,采用UC3854控制器,设计一个输出功率为200W的单相有源功率因数校正电路,并给出了具体电路参数的计算。采用移相驱动方式设计交错并联的控制电路,分别产生两路boost电路主、辅开关的驱动信号,并用PSpice软件对整个电路进行仿真,仿真结果证明本文提出的电路拓扑结构的正确性和有效性。通过对电流环控制的研究,并结合了重复比例积分电流控制器的理论,将其应用到单相boost AC-DC功率因数校正(PFC)变换器中。重复比例积分(PI)控制器与传统的比例积分控制器相比,具有更低的输入电流的交叉失真、低总谐波失真和非常低的跟踪误差。本文对重复比例积分(PI)控制器给出了全面的分析,并用Matlab/Simulink软件仿真验证。仿真结果验证了所提出的控制方法的有效性。
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