整合式功率因數(shù)校正變換器研究.pdf

1、為了減小電力電子裝置對電網(wǎng)的諧波污染，IEC61000-3-2對AC-DC變換器注入電網(wǎng)的諧波電流提出了限制要求。對于一些特殊工業(yè)產(chǎn)品，如照明設(shè)備等，需要滿足更苛刻的61000-3-2 C類法規(guī)的諧波要求。因此，AC-DC變換器需要具備功率因數(shù)校正(power factor correction，PFC)功能。
　　整合式PFC變換器為多個變換器級聯(lián)或串并聯(lián)組合并合并開關(guān)管而構(gòu)成，可改善傳統(tǒng)AC-DC變換器的輸入諧波和輸出紋波等性

2、能，且僅有一個主開關(guān)管，控制電路簡單。本課題從整合開關(guān)管的思路入手，分別研究了級聯(lián)整合式PFC變換器與串并聯(lián)整合式PFC變換器，探索高性能的PFC變換器拓撲。
　　級聯(lián)整合式PFC變換器具有輸出電壓快速調(diào)節(jié)特性，可實現(xiàn)高功率因數(shù)與低輸出紋波。級聯(lián)整合式Boost/Buck-Boost PFC變換器由工作在斷續(xù)模式(Discontinuous-Conduction Mode，DCM)的Boost PFC變換器與工作在臨界連續(xù)模式(C

3、ritical Conduction Mode，CRM)的Buck-Boost DC-DC變換器級聯(lián)并合并主開關(guān)管而構(gòu)成，論文對其工作原理及特性進行了分析，揭示了該PFC變換器在快速環(huán)路控制下獲得高功率因數(shù)的機理。重點研究了中間解耦電容電壓對變換器性能的影響，為解耦電容的選取提供理論依據(jù)。通過仿真和實驗驗證了理論分析的正確性，并將該變換器應(yīng)用于低紋波LED照明驅(qū)動器。
　　通過研究串并聯(lián)整合式PFC變換器，提出了一種單開關(guān)Buck

4、-Flyback PFC變換器，解決了傳統(tǒng)Buck PFC變換器輸入電流諧波分量高的問題。單開關(guān)Buck-Flyback PFC變換器由Buck PFC變換器與Flyback PFC變換器的輸入和輸出分別并聯(lián)(input-parallel-output-parallel，IPOP)并合并主開關(guān)管而構(gòu)成。當輸入電壓低于輸出電壓時，變換器工作于Flyback模式，消除了傳統(tǒng)Buck PFC變換器的輸入電流死區(qū)，進而降低了輸入電流諧波。對其工