【正文】
相。仿真分析平均電流型Boost功率因數(shù)校正電路。 研究的主要內(nèi)容了解功率因數(shù)校正的基本原理型PFC電路的控制策略。諧波抑制的途徑:一是使用諧波及無功補償裝置,用其產(chǎn)生與電網(wǎng)諧波頻率相同但相位相反的諧波,抵消其影響。 (6)干擾通信系統(tǒng),降低信號的傳輸質(zhì)量,破壞信號的正常傳遞,甚至損壞通信設備。 (4)使繼電保護、自動裝置、計算機系統(tǒng)及許多用電設備運轉不正?;虿荒苷幼骰虿僮?。(2)增加附加損耗,降低發(fā)電、輸電及用電設備的效率和設備利用率。脈沖狀的交流輸入電流波形中還有大量的諧波電流成分,大量的諧波電流倒流入電網(wǎng)即諧波輻射(harmonica emissions)會對電網(wǎng)造成污染,諧波就是一定頻率的電壓或電流作用于非線性負載時,會產(chǎn)生不同于原頻率的其它頻率的正弦電壓或電流的現(xiàn)象。早期的電力電子裝置中大量使用的晶閘管和不控整流二極管都是開關器件。其實諧波污染和由諧波引起的功率因數(shù)降低等問題早就存在,只不過由于當時開關器件使用的相對較少,對諧波危害尚無深刻認識,在很長時間里并沒有引起人們的足夠重視。電力電子裝置的大量使用給電網(wǎng)帶來諧波和無功,造成電網(wǎng)的“污染”,解決這種污染的主要途徑之一是使用有源功率因數(shù)校正技術。但典型Boost電路的功率因數(shù)及電路傳輸效率都有待改進。改善用電設備功率因數(shù)的工作的重點主要是功率因數(shù)校正電路拓撲結構的研究和功率因數(shù)校正控制集成電路(如UC3842~UC3855A系列,KA7524,TDA4814等)的開發(fā)。由于環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展的觀念已深入人心,高效率、高品質(zhì)、無污染地使用電能,已經(jīng)成為當今世界范圍內(nèi)的潮流,因此功率因數(shù)校正技術成為當今功率電子技術領域中的前沿和熱點。開關器件的引入一方面提高了裝置的變換效率,另一方面也帶來了諧波污染和功率因數(shù)低下等問題。整流電路作為電網(wǎng)與電力電子裝置的接口電路,構成直流穩(wěn)壓電源,為電力電子裝置提供高質(zhì)量的直流電能。整流的方式應用最為廣泛,例如家用電器設備電源供電、不間斷電源UPS、汽車工業(yè)、化工工業(yè)、醫(yī)療、航天等人類社會活動的各個領域之中。電能的主要變換電路形式有ACDC、DCDC、DCAC和ACAC四大類。用電設備過低的功率因數(shù)將使電網(wǎng)波形畸變,線路損耗大;降低整個供電系統(tǒng)的功率因數(shù),增大系統(tǒng)供電量;降低用電設備的使用壽命;干擾儀器儀表。計算機、電子設備、儀器儀表、通信設備和家用電器等對電能質(zhì)量有一定的要求,電能質(zhì)量低可能導致機器無法正常工作甚至不能工作。根據(jù)參數(shù),基于PAPICE環(huán)境下對功率因數(shù)前后的電路進行了仿真。本文在參閱國內(nèi)為大量文獻的基礎上,綜合了近年來國內(nèi)外功率因數(shù)校正的發(fā)展狀況,簡要分析了無源功率因數(shù)與有源功率因數(shù)的優(yōu)﹑缺點,并詳細分析了有源功率因數(shù)校正的基本原理和控制方法,選擇BOOST變換器為主電路拓撲,采用平均電流控制的UC3854A控制器。上世紀九十年代以來,PFC控制技術越來越多的引起人們的關注。近年來,功率因數(shù)校正技術作為抑制諧波電流,提高功率因數(shù)的行之有效的方法,備受人們關注。(此行文字閱后刪除)摘要摘要近幾十年來,由于大功率電力電子裝置的廣泛使用,使公用電網(wǎng)受到諧波電流和諧波電壓的污染日益嚴重,功率因數(shù)低,電能利用率低。3. 仿真分析平均電流型Boost功率因數(shù)校正電路。基本要求1. 了解功率因數(shù)校正的基本原理型PFC電路的控制策略。 本科畢業(yè)設計(論文)(Boost型功率因數(shù)校正電路及其控制系統(tǒng)設計)(王志彬)燕 山 大 學2010年6 月 本科畢業(yè)設計(論文)(Boost型功率因數(shù)校正電路及其控制系統(tǒng)設計)學院(系): 電氣工程學院 專 業(yè): 應用電子 學生 姓名: 王志彬 學 號: 050103030194 指導 教師: 漆漢宏 答辯 日期: 2010625 燕山大學畢業(yè)設計(論文)任務書學院:電氣工程學院 系級教學單位:電氣工程及其自動化系 學號050103030194學生姓名王志彬?qū)?業(yè)班 級應電064題目題目名稱Boost型功率因數(shù)校正電路及其控制系統(tǒng)設計題目性質(zhì):工程設計 (√ );工程技術實驗研究型( );理論研究型( );計算機軟件型( );綜合型( )( );( );( )題目類型( √ ) ( )題目來源科研課題( ) 生產(chǎn)實際( )自選題目(√ ) 主要內(nèi)容電力電子裝置的大量使用給電網(wǎng)帶來諧波和無功,造成電網(wǎng)的“污染”,解決這種污染的主要途徑之一是使用有源功率因數(shù)校正技術。它在傳統(tǒng)的整流電路中加入有源開關,通過控制有源開關的通、斷來強迫輸入電流跟隨輸入電壓變化,從而獲得接近正弦波的輸入電流和接近1的功率因數(shù)。2. 掌握Boost型功率因數(shù)校正電路的工作原理及其典型控制策略。參考資料,電力電子交流技術,機械工業(yè)出版社,電源技術,燕山大學自編教材,新穎開關電源,機械工業(yè)出版社4. 中國學術期刊網(wǎng)周 次第 1~ 4 周第5 ~ 8 周第 9 ~12周第13~16 周第 17 ~18周應完成的內(nèi)容查閱資料,閱讀文獻確定方案,設計電路系統(tǒng)參數(shù)設計進行仿真,驗證可行性撰寫論文,準備答辯指導教師:漆漢宏職稱:教授 09 年 12 月30日系級教學單位審批: 年 月 日注:表題黑體小三號字,內(nèi)容五號字,行距18磅。為了抑制電網(wǎng)的諧波,提高功率因數(shù),人們通常采用無功補償﹑有源﹑無源濾波器等對電網(wǎng)環(huán)境進行改善。功率因數(shù)校正(簡稱PFC)技術是電力電子技術的重要組成部分,并已經(jīng)在越來越多的領域得到應用。許多控制策略運用于PFC電路中,如平均電流控制﹑峰值電流控制﹑滯環(huán)控制等。本文功率因數(shù)校正電路的設計,使電路的功率因數(shù)得到了明顯改善,達到了設計要求,同時電路的總諧波畸變因數(shù)控制在了一定的范圍,減少了對電網(wǎng)的污染。關鍵詞 功率因數(shù)校正 BOOST變換器 平均電流控制 仿真 I 燕山大學本科生畢業(yè)設計(論文)AbstractThe harmonic for voltage and current,lower power factor and lower power efficiency of public power system is serious increasingly because of much big power electronic equipment in resent ,reactive pensation,filters for active of power the power factor correction technique is research because it is an effective method to control harmonic and improve power factor by recent years. Nowadays PFC(Power Factor Correction)inverters that are being used in many filds play an important role in the is used in many the last decade, there has being a large interest in control methods are explored,including average control, peak current control,hysteretic control,etc.The development for power factor correction both here and abroad in recent years is summarized and the good and bad characteristics for reactive and active power factor correction is analyzed briefly and the basic principle and control methods of active power factor correction is analyzed detailed after read a mass of literatures both here and main BOOST converter and UC3854 controller is designed and elements of main and control circuit. The power factor of circuit is improved obviously and satisfied design require after power factor correction and the total harmonic distortion for current is controlled in a band,so the harmonic for voltage and current is cicuit was simulated based on MATLAB according to these parameters and correctness of the design is proved firstly after used pare simulation waves.Keywords PFC(power factor correction) BOOST converter Average current control SimulationIII 目 錄摘要 IAbstract II第1章 緒論 1 課題背景 1 1 研究的主要內(nèi)容 2第2章 功率因數(shù)校正 2 功率因數(shù) 2 功率因數(shù)的定義 2 5 5 5 6 8 APFC控制電路硬件的發(fā)展趨勢 8 8 9 9 9第3章 單項功率因數(shù)校正技術 9 10 10 Boost型PFC的特點 10 Boost型有源功率因數(shù)校正的控制方法 11 11 12 14 UC3854A簡介 14 UC3854A的主要特點 15 UC3854A的內(nèi)部結構 15 引腳說明 16 19第4章 仿真Boost型功率因數(shù)校正電路 19 主電路參數(shù)設置 19 額定參數(shù) 19 主要電氣參數(shù) 20 升壓電感的計算 21 輸出電容的計算 21 功率元件 21 Cr、Cs、Lr及VDVDVD3 22 控制電路 22 控制電路的結構 22 電路工作原理 23 控制電路的設計 23 開環(huán)電路仿真 28 閉環(huán)仿真 30 電壓控制環(huán)路部分 30 電流控制環(huán)路部分 31 32 32 仿真結果分析 33 33結論 35參考文獻 36致謝 38附錄1 I附錄2 V附錄3 VII附錄 4 XIVV參考文獻 第1章 緒論 課題背景隨著工業(yè)現(xiàn)代化和電氣化的進展,人們對電能質(zhì)量的要求越來越高。功率因數(shù)的高低直接影響著電能質(zhì)量的好壞。電力能源在人們生產(chǎn)生活中的作用越來越重要,各種各樣的用電設備也應運而生,然而大多數(shù)的用電設備不是直接使用通用的交流電網(wǎng)提供的交流電作為直接的供電能源,而是通過一定的形式對其進行電壓電流的變換,從而得到各自所需的電能形式。其中,ACDC變換電路俗稱整流電路,也就是將交流電能變換為直流電能的電路。整流電路可以直接為要求較低的電力電子裝置提供直流電能。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個重要的技術指標,伴隨著電力電子技術的廣泛應用,開關器件越來越多地用在各種電能變換裝置中。為了消除諧波污染、改善裝置的功率因數(shù),功率因數(shù)校正技術應運而生。鑒于低功率因數(shù)帶來的危害,功率因數(shù)校正變得非常必要,成為電力電子學研究的重要方向之一。Boost電路作為一種基本的DC/DC變換器,由于具有電感電流連續(xù)、儲能電感也兼作濾波器、可抑制RFI和EMI噪聲、電流波形失真小、輸出功率大、共源極使驅(qū)動電路簡單等優(yōu)點,已廣泛應用于各種電源設計?;诖耍驹O計研究了一種Boost PFC軟開關電路,它通過構造輔助軟開關電路,最終實現(xiàn)開關管的軟開關。它在傳統(tǒng)的整流電路中加入有源開關,通過控制有源開關的通、斷來強迫輸入電流跟隨輸入電壓變化,從而獲得接近正弦波的輸入電流和接近1的功率因數(shù)本文研究的主要內(nèi)容是