基于三相双开关APFC电路的研究

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随着电力电子技术的飞速发展,高频开关电源技术不仅在直流稳压电源领域占据了主导地位,在许多工业电源领域也得到了广泛应用和迅速发展。传统的开关电源输入端采用二极管整流,这就使输入电流成为很窄的脉冲波,含有大量的高次谐波;同时传统的开关器件在硬开关状态下,开关过程中电压和电流均不为零,出现了重叠,电压、电流变化很快,波形出现明显的过冲,导致开关噪声,同时也给电网带来了电磁干扰。为了解决这一问题,我们必须对输入电流进行校正,实现正弦化,来提高功率因数,同时利用软开关技术使功率开关器件工作在零电压或零电流状态,消除电压、电流的重叠,并降低了开关损耗和开关噪声。   针对提高开关电源性能的两大技术,本文首先详细介绍功率因数校正技术,对其定义、原理及控制策略都进行了详尽的说明。其次阐述了软开关技术,对比了硬开关和软开关技术,对软开关电路的分类进行详尽的介绍,并分析了三相PFC软开关各种拓扑电路的优缺点。   讨论一种三相双开关PFC电路,对其工作原理进行具体分析;又对三相两电平软开关Boost电路的原理进行分析,重点分析此电路的工作过程,对其占空比的确定、谐振电感的取值及辅助开关管脉宽的确定等进行了详细研究。针对此电路,设计出驱动电路、控制电路、隔离输出电路、保护电路等。最后利用PSPICE仿真软件,对三相双开关Boost电路和三相两电平软开关Boost电路的仿真与分析,验证出三相两电平软开关Boost电路比前一种电路更具有优越性。   论文根据设计要求仿真出了实验结果,给出相应的电流和功率开关管波形。结果表明系统设计可行,性能指标基本可以满足设计要求。  
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