【摘 要】
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目前,越来越多的电力电子设备投入到电网中,由于不控整流器在大功率电源设备中的广泛应用,其对电网造成的谐波污染日益严重,使得电能生产、传输和利用的效率降低,并影响电网的安全
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目前,越来越多的电力电子设备投入到电网中,由于不控整流器在大功率电源设备中的广泛应用,其对电网造成的谐波污染日益严重,使得电能生产、传输和利用的效率降低,并影响电网的安全运行。为了保证电网的正常运行,现在采取的办法往往是限制接入电网的整流设备的容量,这就限制了一些大功率直流电源的使用。电力电子装置,尤其是各种直流变换装置向高频化、高功率密度化发展,其关键技术是软开关技术。因此,大功率开关电源的功率因数校正技术及DC/DC变换器软开关技术是当前研究的热点。
本文设计了一款基于三相双开关APFC电路的高功率因数软开关电源。其采用两级结构,前级AC/DC部分采用三相双开关APFC电路,后级采用移相全桥ZVS PWM变换电路。
论文首先对比分析了常用的功率因数校正电路及DC/DC变换电路,确定了电源的整体设计方案;进而研究了功率因数校正技术的基本工作原理,详尽分析了三相双开关APFC电路的六种工作模态,并对三相双开关APFC电路的主电路及控制电路进行设计;具体分析了移相全桥ZVS PWM变换电路实现软开关的工作过程,建立了其数学模型,并对移相全桥ZVS PWM电路的主电路及其控制电路等进行设计。
使用Matlab/Simulink对电源电路进行仿真分析,优化、改进电源参数,并设计实现了电源实验电路。实验结果表明,实验电路能够有效提高电源的功率因数,且所有开关管都工作在软开关状态。实验电路具有高功率因数、低开关损耗、设计简单、容易实现等优点。
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