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高功率因数开关电源的研究与实现
作 者: 康建胜
导 师: 张开如;戴陶珍
学 校: 山东科技大学
专 业: 电力电子与电力传动
关键词: 开关电源 功率因数校正 脉宽调制 matlab仿真
分类号: TN86
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
开关电源是实现电能转换和功率传递的重要设备。近年来,随着电力电子技术的快速发展,开关电源因其效率高、性能好、成本低而被广泛应用于国民经济的各个领域,并取得了显著的效益。因此研究设计一款性能稳定、可靠性高的开关电源具有极高的科研意义和商业价值。基于此,本文研究设计了一款输出电压4-20V、输出电流可达25A的高功率因数开关电源,同时它也可设计成固定电压输出。为保证开关电源保持一个较高的功率因数,采用了高频有源功率因数校正电路,并通过MATLAB仿真软件分析研究了有源功率因数校正的拓扑和控制方法。具体电路采用了UC3854芯片控制的升压型有源功率因数校正电路,包括了升压电路和UC3854控制电路,使校正系统同时具备整流和稳压功能,即在输入功率因数为1时,输出电压同时稳定,并通过仿真电路验证了这一结论。为了消除和抑制来源于功率半导体开关器件产生的高速du/dt和di/dt的干扰,分析设计了EMI滤波器和软开关半桥式DC/DC变换电路。同时DC/DC变换电路选用TL494芯片作为输出脉宽调制的控制模块。其中稳压电路利用TL494自带的误差放大器和外围电路组成误差积分器,利用负反馈来调节并稳定系统的直流输出电压。过流保护也利用TL494另外一个误差放大器组成的积分器对系统进行过流保护。最后通过MATLAB仿真验证了开关电源系统的可行性。
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全文目录
摘要 5-6 ABSTRACT 6-11 1 绪论 11-16 1.1 论文研究的目的和意义 11-12 1.2 开关电源的发展 12 1.3 国内外高功率因数开关电源的现状 12-14 1.4 论文的主要工作 14-16 2 高功率因数开关电源的工作原理及控制方式 16-24 2.1 功率因数校正的提出 16-20 2.2 APFC开关电源的原理 20-21 2.3 APFC开关电源的控制方式 21-23 2.4 小结 23-24 3 有源功率因数校正拓扑结构及控制方法的研究 24-32 3.1 有源功率因数校正主电路拓扑的研究 24-27 3.2 有源功率因数校正控制的原理 27-28 3.3 有源功率因数校正控制方法的研究 28-31 3.4 小结 31-32 4 高功率因数开关电源的设计 32-65 4.1 开关电源的整体设计方案 32-36 4.2 输入整流电路的设计 36-39 4.3 有源功率因数校正电路的设计 39-49 4.4 DC/DC变换电路的设计 49-58 4.5 输出控制保护电路的设计 58-64 4.6 小结 64-65 5 高功率因数开关电源系统的MATLAB仿真 65-69 5.1 MATLAB仿真软件的介绍 65 5.2 高功率因数开关电源系统仿真模型 65-66 5.3 正常状况下系统仿真研究 66-67 5.4 过压过流时系统仿真研究 67-68 5.5 小结 68-69 6 总结与展望 69-70 致谢 70-71 攻读硕士学位期间发表的论文 71-72 参考文献 72-75
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线电设备、电信设备 > 电源
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