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开关双重单级APFC软开关变换器

收藏本文 2024-03-06 点赞:13258 浏览:56996 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:双重正激式软开关有源功率因数校正(Active Power FactorCorrection,APFC)变换器与传统的单级正激式变换器相比具有很多优点。首先,功率因数高,谐波含量少;其次,功率开关管实现了软开通与软关断,大大提升了变换器的效率;最后,双重并联供电系统的输出功率大、可靠性高,可以满足日益复杂的运用场合的需要。本论文以165V-265V输入交流电压,48V/2A输出的恒压源为探讨对象。选取的主电路拓扑结构为双重正激式软开关APFC变换器。首先,文中以单级APFC变换器和单级有源箝位变换器的拓扑结构浅析入手,把以上两个变换器做适当组合,以而形成了双重正激式软开关APFC变换器。详细浅析了该变换器的各种工作模态;其次,运用Saber软件对主电路进行了仿真浅析,建立了变换器的小信号模型,并运用Matlab软件对变换器的稳定性进行了仿真探讨,经波形浅析,验证了论述设计的正确性;然后,实际设计了一台双重正激式软开关APFC变换器样机,给出了样机主要元件参数的详细设计策略、具体选型,同时给出了样机的电路原理图;最后,对样机的四路PWM驱动波形、四个开关管的DS、GS波形、两个变压器原边波形、APFC波形、输出电压波形进行了实验测试。实验波形与仿真波形基本一致,验证了论述设计和仿真浅析的正确性。并对样机的输入功率因数、效率、输入电压调整率、负载调整率、输入交流电流谐波与电压谐波进行了详细的实验测试。测试结果表明文中设计的样机满足设计要求。最后,对本课题所做的工作进行了总结,并对该课题涉及的不足提出了一些改善意见。关键词:APFC论文软开关论文正激式论文恒压源论文双重论文

    摘要4-5

    ABSTRACT5-9

    第一章 绪论9-19

    1.1 多重电路介绍9

    1.2 正激式变换器浅析9-12

    1.3 软开关功率变换技术12-15

    1.3.1 硬开关技术与开关损耗12-13

    1.3.2 软开关的分类13-15

    1.4 功率因数校正技术的介绍15-17

    1.4.1 两级 PFC 技术15-16

    1.4.2 单级 PFC 技术16-17

    1.4.3 性能比较17

    1.5 本论文的探讨内容和结构17-19

    第二章 双重单级 APFC 软开关变换器的工作原理19-33

    2.1 系统结构浅析19

    2.2 主电路的工作原理19-32

    2.2.1 有源箝位拓扑的工作原理19-23

    2.2.2 Boost 型单级 APFC 变换器稳态时工作原理23-26

    2.2.3 双重正激式软开关 APFC 变换器的工作原理26-32

    2.3 本章小结32-33

    第三章 双重单级 APFC 软开关变换器的仿真浅析33-42

    3.1 仿真软件介绍33-34

    3.2 主电路稳态工作时的仿真浅析34-36

    3.3 变换器的小信号模型与稳定性浅析36-41

    3.4 本章小结41-42

    第四章 双重单级 APFC 软开关变换器设计42-60

    4.1 主要性能指标42

    4.2 主电路参数设计42-47

    4.3 高频变压器设计47-50

    4.4 制约电路参数设计50-54

    4.5 反馈隔离电路设计54-57

    4.6 实现软开关的条件57-59

    4.6.1 实现软开关的几种策略57-58

    4.6.2 延迟时间设计58-59

    4.7 本章小结59-60

    第五章 实验结果与浅析60-76

    5.1 实验原理图60-61

    5.2 实验平台实物图61

    5.3 实验结果与浅析61-70

    5.3.1 额定工况下的测试波形61-64

    5.3.2 效率与输入功率因数测试64-68

    5.3.3 输入电压调整率测试68-69

    5.3.4 负载调整率测试69-70

    5.4 交流输入谐波浅析70-75

    5.5 本章小结75-76

    第六章 总结与展望76-78

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