普適電壓范圍的單相PFC變換器研究及其優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、功率因數(shù)校正(PFC)變換器廣泛的應(yīng)用在各種電力電子設(shè)備中，通過PFC變換器來改善電能品質(zhì)，增強(qiáng)設(shè)備可靠性，是解決電力電子裝置對電網(wǎng)造成電流諧波污染的重要手段。本文以傳統(tǒng)Boost PFC變換器為例，詳細(xì)介紹了PFC電路的工作原理，效率損耗分布，以及其傳導(dǎo)EMI的相關(guān)特性，并設(shè)計(jì)了實(shí)用的功率因數(shù)校正電源。
　　本文首先根據(jù)現(xiàn)有的文獻(xiàn)資料，分析了現(xiàn)有的PFC電路的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及控制方法，基于成本等綜合考慮選用了Boost PFC電路

2、。在其基礎(chǔ)上，對橋式Boost PFC電路的關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了分析，并給出了設(shè)計(jì)結(jié)果;針對PFC的電感，給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)過程。對PFC電路進(jìn)行了詳細(xì)的損耗分析，建立了主要元件的損耗模型，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。給出了兩種提高PFC電路效率的方法，并搭建了實(shí)驗(yàn)電路驗(yàn)證了分析的有效性。其次，敘述了電磁兼容的相關(guān)概念，分析了Boost PFC變換器傳導(dǎo)EMI的特性。將Boost PFC電路中MOSFET開關(guān)管在開斷時(shí)的漏源電壓，看作

3、差模干擾和共模干擾的干擾源，分析了差模干擾和共模干擾的傳播路徑。分析了在Boost PFC變換器的整流橋前后分別增加差模電容對混合干擾的抑制作用，并給出了差模干擾和共模干擾的等效電路，推導(dǎo)出了差模和共模的電壓傳輸增益。對比了單級和兩級濾波器的結(jié)構(gòu)和相關(guān)特性，并給出了Boost PFC電路的濾波器設(shè)計(jì)方法。最后，分析了PFC電路散熱設(shè)計(jì)的必要性，給出了樣機(jī)散熱設(shè)計(jì)分析和結(jié)構(gòu)，并制作了樣機(jī)。在115V輸入下，整機(jī)效率可以達(dá)到94％，電流諧波