大功率高功率因数开关电源研究

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随着电力电子技术的快速发展,高频开关电源技术不仅在直流稳压电源领域占据了主导地位,在许多工业电源领域也得到了广泛的应用和迅速的发展。由于开关电源输入端采用二极管整流,后接较大的滤波电容,导致输入电流成为很窄的脉冲波,含有大量的谐波分量,同时传统的开关器件在硬开关状态下高电压大电流开通关断,产生了很大的du/di和di/dt,对环境的电磁干扰很大,也给电网带来了电磁污染的问题,产生了大量的高次谐波和电磁干扰(EMI),使得电能的生产、传输和利用的效率降低。为了解决这一问题,我们必须对输入电流进行校正,使其正弦化,来提高系统的功率因数,同时用软开关技术使功率开关器件在零电压或者零电流下关断,减小开关管的du/di和di/dt,减小电压和电流的尖峰脉冲。   本文根据要求设计了一个大功率开关电源。该开关电源分为前后两级,前级是采用单周期控制的Boost有源功率因数校正电路,后级是带饱和电感的移相控制全桥DC-DC变换器。   论文首先从理论上分析了有源功率因数校正技术的基本原理,分析了基于单周期控制的Boost-APFC电路的工作过程,并对整个功率因数电路进行参数设计;介绍了移相全桥电路的特点,具体分析了带饱和电感的移相全桥变换的工作过程,并对移相全桥电路进行了相应的参数设计。   文章根据要求仿真出了实验结果,给出输出输入电压电流波形。结果表明系统设计可行,性能指标基本可以满足设计要求。
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