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基于直接电流算法的无桥PFC研究

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第一章 绪 论

1.1 研究背景

1.2 功率因数校正的研究

1.3 无桥PFC的国内外的研究现状

1.4 论文主要工作

第二章 PFC拓扑结构及控制策略

2.1 传统桥式 PFC拓扑结构

2.2 无桥PFC拓扑结构

2.3 PFC控制策略

2.4 本章小结

第三章 基于直接电流算法的改进型无桥PFC设计

3.1 改进型无桥PFC主电路选型及分析

3.2 峰值电流算法的改进型无桥PFC仿真

3.3 滞环电流算法的改进型无桥PFC仿真

3.4 平均电流算法的改进型无桥PFC仿真

3.5 单周期算法的改进型无桥PFC仿真

3.6 直接电流算法的改进型无桥PFC仿真分析

3.7 本章小结

第四章 单周期控制的改进型无桥PFC设计

4.1 改进型无桥PFC主电路设计

4.2 改进型无桥PFC控制电路设计

4.3 总体硬件电路

4.4 本章小结

第五章 改进型无桥PFC在通信电源中的应用

5.1 基于无桥PFC的通信电源

5.2 测试与分析

5.3 本章小结

第六章 一种新型三相无桥PFC研究

6.1 三相PFC基本拓扑技术

6.2 新型三相无桥PFC

6.3 新型三相无桥PFC系统仿真

6.4 本章小结

第七章 总结与展望

7.1 本文主要工作总结

7.2 下一步工作及展望

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果

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摘要

随着电力电子与先进控制技术的不断革新与进步,对电力设备的用电性能指标要求也更严格。传统变换器前级主要采用整流桥完成AC/DC功能,再采取PFC环节来限制谐波、提高功率因数和电能利用率。但整流桥消耗的功率伴随着功率级的增加将占据总损耗很大的比例,阻碍了其在中高功率应用的发展。因而在倡导清洁运用能源的当下,对新型PFC技术的应用需要变得十分迫切。无桥PFC作为一种AC/DC变换的革新技术,能在无整流桥的情况下获得更好性能,成为实施“绿色电源”的重要标志,对电源产品具有深远的意义。
  本文的工作主要围绕着无桥PFC技术展开,给出了一种高性能的改进型无桥PFC结构,并运用直接电流算法对其进行了理论性探讨和研究,搭建了无桥 PFC样机实现了通信电源前级AC/DC功能,同时,采用单相并联方式,运用改进型PFC提出了一种适用于三相大功率智能电网的三相无桥PFC方案,并搭建仿真平台对其进行了理论研究。本文主要内容:
  (1)综述了现有PFC拓扑,分析讨论了各结构的优缺点;概述了PFC的控制技术。
  (2)给出一种高性能的改进型无桥PFC电路,采用直接电流算法搭建了理论平台对其性能进行测试验证;根据测试数据的性能评估,结合各算法的优劣,选择单周期算法作为样机的控制方法。
  (3)基于上述理论平台,详细给出电路的具体设计步骤及参数选型;将改进型无桥PFC用于通信电源前级电路中,搭建样机硬件进行实验论证。
  (4)提出一种利用单相并联方式,采用改进型无桥PFC实现了适用于三相大功率智能电网的新型三相无桥PFC方案;分析了其工作过程;搭建仿真模型从理论上论证了方案的正确性,并研究了其性能。
  通过上述对无桥PFC拓扑与控制技术的理论与实践的综合性分析与探讨,研究结果充分表明了无桥PFC的良好性能,为无桥PFC拓扑技术及控制策略的运用提供了可靠的理论和现实依据,具有重要的意义。

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