1. 研究目的与意义(文献综述)
1.研究的目的和意义:随着国内经济的发展,各种换流设备的使用越来越多,而传统的变换器谐波含量高、输入电流非正弦,从而造成功率因数降低;同时电源输出端所接的大电容,不但增加系统体积,也降低了电源的电能转换密度。
受到谐波法规的影响,有源功率因数校正技术得到广泛使用。传统的双级pfc转换器可获得非常不错的表现,如高功率因数、低电压应力等。但是它所需的元件数量很多,这增加了成本和复杂性。而许多单级pfc变换器可以降低成本,但是单级pfc变换器只有一个开关和一个控制器,因此流过大容量电容的电压不能得到理想的控制。流过大容量电容的电压随负载和输入电压的变化而变化,尤其是当pfc部分工作在不连续导通模式下和dc/dc转换器工作在连续导通模式下时。当负载变重,流过大容量电容的电压增加,在某些情况下,特别是电源电压在220v-260v之间,电容无法承受如此高的电压,因此,单级pfc变换器的实际应用受到限制。
现有的功率因数校正技术给电器设备带来的附加成本及其复杂性极大地限制着这一技术的广泛应用,一个典型的例子就是高功率因数电子镇流器带来的过高的成本极大地妨碍了这个产品的推广应用。因此,高性能、低成本的功率因数校正技术具有极大的市场潜力相应用前景。这促使了各种高性能、低成本的pfc技术的研究。基于这种情况,本课题设计的变换器体积小、重量轻,功率因数高,转换效率高,工作频率高,纹波小。有效的改善了交直流转换器输入端的电流波形、降低了电磁干扰(emi)及设备容量、减少了谐波成份,提高了功率因数和电力能源使用效率等问题。
2. 研究的基本内容与方案
1.研究基本内容:首先说明本论文设计的研究背景,国内外动态和期望目标。接下来介绍功率因数的定义、控制原理以及功率因数校正的方法,分析不同功率因数校正方法的优缺点。其次进行电路的设计与控制方法。再次是1kw-pfc的具体设计过程及考虑。实例的数据、波形及相关对比及实验结果分析。最后对整篇论文做一个总结并探讨未来的研究方向。
2.研究基本目标:对一种高功率因数的单级pfc电路进行理论分析,建立基于功率开关状态的分级连续时域微分方程并求解,得到电路的相关描述与数学模型。通过matalab等仿真验证理论分析。在仿真基础上,设计电路并试制样机,进行相关试验。
3.采用的技术方案及措施:
3. 研究计划与安排
第一周:确定设计题目,并收集相关资料
第二周:初步确定设计任务
第三周:了解研究所需的芯片软件
4. 参考文献(12篇以上)
[1]李恩等.1kw有源功率因数校正器的研制.电子科技大学,2009.3
[2]李建华等.单级单开关反激式pfc变换器的研究燕山大学,2009.3
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