【摘 要】
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AC/DC变换器作为电子产品或电器设备中的核心装置而被广泛的应用。只具有单一的升压或降压特性的单相AC/DC变换器在较宽范围输入或输出电压应用场合中,存在输出电压的范围较为局限,且在电压范围内工作效率偏低的问题。单相可升降压AC/DC变换器可以解决此类问题,因此被广泛研究。本文通过将全控整流桥与Cuk变换器进行结合,得到了一种功率因数高、输入电流总谐波畸变率较小、电磁干扰较小的新型单相可升降压AC
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AC/DC变换器作为电子产品或电器设备中的核心装置而被广泛的应用。只具有单一的升压或降压特性的单相AC/DC变换器在较宽范围输入或输出电压应用场合中,存在输出电压的范围较为局限,且在电压范围内工作效率偏低的问题。单相可升降压AC/DC变换器可以解决此类问题,因此被广泛研究。本文通过将全控整流桥与Cuk变换器进行结合,得到了一种功率因数高、输入电流总谐波畸变率较小、电磁干扰较小的新型单相可升降压AC/DC变换器。该新型变换器还具有开关数目少、结构简单、控制方法简单、正极性输出等优点,适合运用于中小功率、对输入或输出电压有较宽范围要求的应用场合。本文主要内容包括以下方面:首先,本文根据现有的文献资料,对现有的具有升降压能力的单相AC/DC变换器的结构和特点进行了分析,并对单相AC/DC变换器中存在的电磁干扰问题以及解决方案进行了归纳和总结。其次,详细阐述了新型可升降压AC/DC变换器的构造方式,并分析了该变换器工作于不连续导通状态时的工作模态和电路特性。通过对该变换器的共模噪声模型的推导验证了该变换器具有抑制共模干扰的作用。此外,针对该变换器的输入电流中存在过零点畸变,提出了一种新型占空比补偿法。以上理论分析均通过仿真进行了验证。然后,对该变换器进行了动态建模,设计了双闭环控制系统。由于单相AC/DC变换器需要较大的输出滤波电容吸收输出电压中二倍频纹波,所以本文采用了一种在占空比处注入三次谐波的方法以减小输出电压的纹波从而减小输出滤波电容容值,并进行了仿真验证和分析。最后,通过硬件和软件设计,搭建了一台基于TMS320F2812控制的实验样机,实验结果证明了理论分析与仿真结果的正确性。
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