基于全桥结构的三相单级有源功率因数校正技术研究

被引量 : 0次 | 上传用户:moete
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
有源功率因数校正(APFC)技术是抑制电流谐波、提高功率因数的有效方法。在中大功率领域,一般采用三相APFC技术,与传统的三相两级APFC相比,三相单级APFC具有结构简单、功率密度高、效率高等优点,是电力电子技术领域中的一项重要研究方向。目前,三相单级APFC技术在小功率领域的研究已经比较成熟,而在中大功率领域的研究仍处于发展阶段。在大功率场合,变换器一般采用全桥结构,本文以一种基于隔离全桥Boost拓扑的三相单级APFC技术为研究课题,对变换器的拓扑结构、电压尖峰、输入电流谐波与死区、起动与关机磁复位问题进行了研究,并提出了一些新方法及思路。提出了两种基于隔离全桥Boost拓扑的三相单级APFC变换器。该变换器工作于电感电流断续(DCM)模式,输入电流峰值自动跟踪输入电压,在实现功率因数校正的同时实现了输入输出侧的电气隔离以及输出直流电压等级的调节;该变换器借鉴移相全桥电路的控制策略,在不增加任何辅助元器件的条件下,实现了上桥臂开关的零电流开关以及下桥臂开关的零电压开关。对该变换器的功率因数校正机理、升压电感电流断续条件、工作模态以及变压器原边电压尖峰的产生机理进行了详细分析,为后面问题的研究奠定了基础。原边电压尖峰的存在增加了各开关的电压应力,降低了变换器的可靠性,必须采取有效措施对其进行抑制。结合所提出的APFC变换器的特点和电压尖峰的产生机理,提出了两种基于无源缓冲的电压尖峰抑制方法(即并联型和串联型无源缓冲)。两种缓冲电路均由电容、电感和二极管组成,利用连接在原边回路中的电容有效地吸收了电压尖峰,利用电感与电容的谐振工作实现能量的传递,将电容上的能量在一个开关周期内转移给负载。对两种缓冲电路的具体工作过程进行了详细的分析,并总结了缓冲电路各参数对开关器件电压、电流应力的影响规律,给出了各参数的设计方法。实验结果表明,缓冲电路的采用有效地抑制了原边的电压尖峰。输入电流波形质量的高低是影响变换器功率因数校正效果的重要因素。本文推导了变换器输入电流表达式,分析了输入电流谐波含量的影响因素,通过对谐波抑制方法的分析,最终采用了基于6次谐波注入的方法对变换器输入电流谐波进行抑制。通过对变换器理想和非理想条件下等效电路的分析,发现由于主电路中各开关管和二极管存在导通压降,当输入电压低于主电路压降时,该相电流将出现死区,该死区随着输入电压幅值的降低而增大。结合电路的工作原理,提出了一种死区补偿策略,有效地消除了输入电流的死区。起动与关机磁复位问题是影响隔离全桥Boost拓扑可靠性的重要因素,本文详细分析了占空比恒定情况下变换器的起动和升压电感的关机磁复位过程以及起动和磁复位时过压、过流的产生机理。结合电路特点,提出并设计了一种在输出滤波电容上串联电阻以提升有效输出电压的方法来实现电路的起动。在此基础上,利用带中心抽头和反激式绕组的电感代替原有升压电感,提出了一种基于反激式模式的APFC变换器的起动与关机磁复位策略,并设计了两种分别针对采用并联型和串联型无源缓冲电路的APFC变换器的无损起动以及升压电感的关机磁复位方案,最后,对比稳态特性,给出了该电路关键参数的约束条件,并在实验中实现了变换器的正常起动和关机磁复位。
其他文献
岸信介内阁时期是战后日本与美国、中国外交关系发生重大变化的一个时期。岸信介为与美国政府达成安保条约的修订,极力将日本打造成美国在亚洲地区的可靠盟友,将对华政策居于
楔横轧是生产轴类零件的主要工艺,在楔横轧轧制过程中主要考虑到的成形问题即是轧制轴类件内台阶的成形质量问题。当考虑到内台阶的轧齐问题时,即需要通过轧齐曲线进行修正初成
目的:探讨中西医结合治疗浆细胞性乳腺炎的疗效,归纳临床难点,总结一个优化治疗方案,以达到缩短疗程,提高疗效,不仅治疗彻底,避免复发,而且保持了乳房美观的目的,并进行临床
《万箭穿心》讲述了一个武汉女人李宝莉的底层生活和苦辣人生。李宝莉具有泼辣、隐忍、坚强等多重个性特征。《万箭穿心》最成功之处便是塑造了李宝莉这一人物形象。
信息时代的来临,为档案管理工作带来了新的思路与方法。但信息时代并不意味着档案管理基础工作不重要,如果档案管理基础工作没有做好,将严重制约档案管理的信息化、全面化发
贵州茅台2010年度的股利分配方案,创下迄今为止A股市场的分红纪录。通过对贵州茅台股利政策进行多因素分析发现,在企业良好业绩的背后,也存在着一定的问题。上市公司应该真正
物理学是一门以实验为基础的自然科学。物理实验在提高学生的科学素质方面起着无可替代的作用,目前中学阶段普遍存在重知识讲授、轻实验能力的思想。只强化学生的解题水平,不
杜鹃是世界著名观赏植物,也是我国十大传统名花之一。我国杜鹃花资源十分丰富,是杜鹃花的重要发源地和分布中心。杜鹃花类菌根是真菌和植物之间形成的一种共生体,它具有促进
在中国许多人的心目中歌曲几乎可以等同于音乐。在普通学校音乐教育中,唱歌是重要的教学内容。当笔者随手翻开一本小学音乐课教材,都可以发现歌曲的分量占有相当大的比例。当
本文是在高中历史新课程改革不断深入的大背景下进行的研究。随着国家对教育重视程度的不断加深,对教育的改革不仅停留于教学物质环境层面,还将目光投向对教学有实质性影响的