【正文】
輸出功率:300W; 功率因數(shù):≥98%; (含起始時間、設(shè)計地點) 基本要求: (1)分析、掌握該課題總體方案,廣泛閱讀相關(guān)技術(shù)資料,并提出自己的見解。 (3)設(shè)計硬件系統(tǒng),掌握系統(tǒng)調(diào)試方法,使系統(tǒng)達到設(shè)計要求 進度安排:1~3周:針對原理及應(yīng)用范圍、主要技術(shù)難點等查閱資料,熟悉課題總體方案。8~13周:畫出電氣原理圖和印制版圖,完成硬件電路設(shè)計。 (論文)的工作量要求① 實驗(時數(shù))*或?qū)嵙?xí)(天數(shù)): 100天 ② 圖紙(幅面和張數(shù))*: A4 ③ 其他要求: 論文:15000字以上;外文翻譯:5000字以上 指導(dǎo)教師簽名: 年 月 日 學(xué)生簽名: 年 月 日 系(教研室)主任審批: 年 月 日300W功率因數(shù)校正器設(shè)計 摘 要本論文研究的主要內(nèi)容是300W有源功率因數(shù)校正器的設(shè)計,并針對其種類及控制方法進行比較和分析,最終以橋式整流器和升壓式變換器為主電路,采用單周期控制模式,降低輸入電流諧波,并使輸入電流與電壓同相,達到提高功率因數(shù)的目的。本論文針對如何改善交直流轉(zhuǎn)換器輸入端的電流波形、降低電磁干擾及設(shè)備容量、減少諧波成份與提高功率因數(shù),提高電力能源使用效率等問題,以有源功率因數(shù)校正器為主要的研究對象,在深入分析有源功率因數(shù)校正器原理的基礎(chǔ)上,在單周期控制方式上作了基礎(chǔ)性研究。(2)介紹單周期控制技術(shù)的一些優(yōu)點,具體闡述單周期控制技術(shù)在單相Boost結(jié)構(gòu)APFC中的工作原理,推導(dǎo)出APFC單周期控制方程,給出實現(xiàn)這種控制的主要控制電路及穩(wěn)定條件。(4)最后在實現(xiàn)有源功率因數(shù)校正原理的基礎(chǔ)上,詳細分析了300W APFC變換器參數(shù)設(shè)計過程。關(guān)鍵詞:功率因數(shù);APFC;Boost變換器;單周期控制;諧波Design of the 300W Power Factor Correction AbstractThe thesis discussed the design of the active power factor corrector (APFC).Various types of APFC topologies and several control schemes are also discussed and pared. Finally, bridge rectifier and boost converter based “onecycle control” mode is adopted. The main objective is to reduce the input current harmonics and to improve power factor.The main advantages for the proposed corrector are simple structure, high control accuracy, quick response speed, and stable control performance.In this thesis, how to improve the ACDC converter input current waveform,reduce electromagnetic interference and equipment capacity, reduce the harmonic ponents and improve power factor, improve energy efficiency in the use of electricity have been discussed. Besides, the basic principles of APFC has been indepth analyzed, the “onecycle control” mode is basically researched. The main results are as follows:1. Enumerate various types of PFC, including advantages, disadvantages, and theirs application ranges.2. Introduce the advantages of “onecycle control” technology. Elaborate the “onecycle control” technology in detail for the work principles of singlephase Boost structure in APFC. Derive the equations of “onecycle control” APFC and this control is given to achieve the main control circuit and the stability conditions.3. The analysis of the IR1150 features and its circuit design.4. Analysis of the 300W APFC converter parameter design process in detail, based on the realization of the principle of active power factor correction, including highfrequency input capacitance, boost inductor, output capacitance in main circuit, and output voltage dividing resistor, overvoltage protection resistor divider, frequency setting etc. in control circuit.Key Words: power factor。 boost converter。 harmonic wave目 錄主要符號表1 緒 論 1 研究背景 1 研究意義 2 國內(nèi)外相關(guān)研究情況 2 國外相關(guān)研究情況 2 國內(nèi)相關(guān)研究情況 22 功率因數(shù)校正原理 4 功率因數(shù)與總諧波失真系數(shù)的定義 4 功率因數(shù)校正電路簡介 6 橋式整流電路 6 功率因數(shù)校正電路的種類 7 功率因數(shù)校正器 8 無源功率因數(shù)校器 8 有源功率因數(shù)校器 93 單相單周期控制Boost結(jié)構(gòu)APFC的工作原理 12 引言 12 單周期控制Boost結(jié)構(gòu)APFC 12 Boost變換器功率級輸入輸出關(guān)系 12 單周期控制的Boost結(jié)構(gòu)APFC的工作原理 144 單周期控制BOOST結(jié)構(gòu)APFC電路設(shè)計 17 IR1150芯片功能 17 300WAPFC電路主要參數(shù)的設(shè)計過程 19 IR1150 APFC電路原理圖 19 最大輸入功率和電流計算 19 主回路電路參數(shù)設(shè)計 19 控制電路設(shè)計 21 本章小結(jié) 315 結(jié) 論 32參考文獻 33致 謝 34畢業(yè)設(shè)計(論文)知識產(chǎn)權(quán)聲明 35畢業(yè)設(shè)計(論文)獨創(chuàng)性聲明 36附錄1 IR1150 APFC電路原理圖 37附錄2 印制電路板圖 38主 要 符 號 表:功率因數(shù):總諧波失真系數(shù):輸入電流:輸入電壓:輸入電壓有效值:基波頻率:電源電流:周期:平均功率:視在功率:位移系數(shù):輸入電流與輸入電壓之間的相位差:開關(guān)管固定頻率:占空比:輸出電壓:電感磁能轉(zhuǎn)化電壓:電源電壓:電感線圈:電容:開關(guān)導(dǎo)通時間: 開關(guān)關(guān)斷時間: 電感電流上升量: 電感電流下降量:開關(guān)周期: 整流后的輸出電流: 等效電阻:輸出電流檢測電阻:基準(zhǔn)電壓: 開啟電壓:最大輸入功率:最大交流輸入電流有效值:輸入交流電流峰值電流:最大輸入平均電流:高頻輸入電容:電感電流紋波系數(shù): 輸入高頻電容上的最大電壓紋波系數(shù):最小輸入電壓的峰值電壓:最大過載峰值電流:過載系數(shù):電感量:輸出電容:自流增益:檢測電阻最大電壓:檢測電阻功耗:峰值保護電流:軟啟動時間:輸入平均電流瞬時值:關(guān)斷占空比:輸入電網(wǎng)電壓的瞬態(tài)相位角:輸入電網(wǎng)電壓有效值:輸入平均電流峰值1 緒 論功率因數(shù)是衡量電器設(shè)備性能的一項重要指標(biāo)。實踐證明,較高的諧波會沿輸電線路產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾和輻射干擾,影響其它用電設(shè)備的安全經(jīng)濟運行。因此,防止和減小電流諧波對電網(wǎng)的污染,抑制電磁干擾,已成為全球性普遍關(guān)注的問題。 研究背景開關(guān)電源功率因數(shù)校正技術(shù)作為電源的一門新興技術(shù),其作用和重要性已得到廣泛的認同,他的控制技術(shù)一般包括以下幾種方法,包括單周期控制、電荷控制、非線性載波控制、線性峰值電流控制和輸入電流整形技術(shù)等。單周期控制技術(shù)是一種大信號、非線性PWM 控制技術(shù),其基本控制思想是保證在每一個開關(guān)周期中開關(guān)變量與控制參考量相等或成比例。針對諧波污染,為了限制諧波的危害,提高功率因數(shù),國際上已有各種規(guī)定,主要包括無源功率因數(shù)校正和有源功率因數(shù)校正。單周期控制技術(shù)是一種大信號、非線性PWM控制技術(shù),其基本控制思想是保證在每一個開關(guān)周期中開關(guān)變量與控制參考量相等或成比例?;趩沃芷诳刂萍夹g(shù)的開關(guān)變換器能在每個開關(guān)周期抑制輸入電壓波動并且平均電流能快速跟蹤控制參考量,且不受負載電流的約束,即使負載電流有很大的諧波也不會使輸入電流發(fā)生畸變。 研究意義諧波的污染和危害已經(jīng)引起世界各國的廣泛關(guān)注,為了使電力系統(tǒng)和電器設(shè)備安全運行,必須治理諧波?,F(xiàn)在人們提出的“綠色”電源,“綠色”照明等,無諧波就