基于软开关APFC的电源研究

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近年来,电力电子技术得到了迅猛的发展,对于大功率电源设备的性能要求也越来越高。但由于不可控整流器在功率设备中的普遍应用,各种谐波对电网也造成了严重的污染,导致电能的生产、传输及利用的效率降低。为了努力解决好这一问题,我们必须对输入电流进行校正,使其正弦化,用于提高系统的功率因数。此外,软开关技术一直是电力电子装置向高频化、高功率密度发展的关键核心。目前大功率电源的功率因数校正技术和软开关技术是电力电子技术方面研究的热点问题。  本文对一个AC/DC变换器进行设计研究。论文首先比较各种设计方案的优缺点之后,设计出系统的总体结构。它主要包括AC/DC功率因数校正的设计、DC/DC移相全桥变换器的设计以及辅助功能部分的设计。在阐述APFC基本工作原理的基础上,对现今常见的几类软开关APFC拓扑结构进行分析比较,总结出各自的优缺点,提出一种改进的拓扑结构,并将其应用于AC/DC功率因数校正的设计当中。论文给出电路设计步骤及具体参数的计算,利用Pspice仿真软件验证理论研究的优越性和可行性。详细分析DC/DC移相全桥变换器的工作原理,并对工作参数进行计算,同样用Pspice对其仿真验证设计的合理性和优越性。最后对辅助功能部分进行具体的设计,主要包括过压保护和过流保护等。
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