單周期控制單相Boost結(jié)構(gòu)有源功率因數(shù)校正電路的研究和應(yīng)用.pdf

1、隨著電力電子設(shè)備的普及，在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生了大量諧波，嚴(yán)重阻礙了電力電子技術(shù)的發(fā)展，引起了世界各國(guó)的重視。有源功率因數(shù)校正（Active Power Factor Correction—APFC）是治理電網(wǎng)諧波的一種行之有效的方法。其中的控制技術(shù)是APFC的關(guān)鍵技術(shù)之一，單周期控制技術(shù)是一種大信號(hào)、非線性脈沖寬度調(diào)制（Pulse Width Modification—PWM）控制技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，非常適合用

2、在有源功率因數(shù)校正電路中。 本文以單相單周期控制Boost結(jié)構(gòu)有源功率因數(shù)校正電路為論述對(duì)象，對(duì)單相單周期控制Boost結(jié)構(gòu)APFC電路的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析，并結(jié)合基于單周期控制理論的實(shí)際控制芯片進(jìn)行了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、電路的仿真和實(shí)際樣機(jī)的測(cè)試。主要研究?jī)?nèi)容如下： 首先，以Buck電路為基礎(chǔ)介紹了單周期控制技術(shù)的基本工作原理，推導(dǎo)出了單相Boost結(jié)構(gòu)有源功率因數(shù)校正的單周期控制方程，并用簡(jiǎn)單的電路實(shí)現(xiàn)了這種控制，此

3、控制技術(shù)不再需要乘法器和檢測(cè)輸入電壓電路，和以往常規(guī)的APFC控制電路相比，電路大大簡(jiǎn)化。 其次，結(jié)合IR公司的單相Boost結(jié)構(gòu)單周期控制APFC控制芯片IR1150，闡述了此芯片實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正的原理，詳細(xì)分析了一款300W有源功率因數(shù)變換器產(chǎn)品的參數(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程，推導(dǎo)出了整個(gè)環(huán)路的增益方程，給出了幅頻特性和相頻特性，在兼顧動(dòng)特性的基礎(chǔ)上，保證了環(huán)路的穩(wěn)定性。 第三，對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行了仿真，對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了測(cè)試，獲得仿真和測(cè)試

4、波形及測(cè)試數(shù)據(jù)，無(wú)論是仿真結(jié)果還是測(cè)試結(jié)果，都證明了基于單周期控制的APFC電路能實(shí)現(xiàn)很高的功率因數(shù)、很低的諧波分量、且電路簡(jiǎn)單。從而證明了基于單周期控制理論的APFC電路能夠很好的治理電網(wǎng)中的諧波，為單周期控制理論在APFC 電路中的推廣使用奠定了基礎(chǔ)。 最后，對(duì)樣機(jī)制作過(guò)程中遇到的噪聲問(wèn)題進(jìn)行了分析，為了減少噪聲耦合，文章對(duì)芯片地的走線作了詳細(xì)分析，保證了此芯片能順利應(yīng)用到實(shí)際產(chǎn)品中，也為工程技術(shù)人員的實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了很好