带功率因数校正的DC/DC开关变换器的研究

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目前,电力电子技术的发展非常迅速,高频开关电源因其具有体积小、效率高、成本低等特点得到广泛的应用。功率因数校正技术和软开关技术是电力电子领域中两个重要的研究课题。本文设计了一台两级PFC DC/DC变换装置。该开关变换器分为前级和后级。前级为Boost功率因数校正电路,后级为零电压(ZVS)移相全桥DC/DC变换器。   功率因数校正技术是减小用电设备对电网造成的谐波污染,提高用电效率的一项有力措施。本文对有源功率因数校正(APFC)的工作原理进行了详细的分析。基于功率因数校正芯片UC3855,设计了PFC变换装置,并给出了具体设计步骤。UC3855芯片采用平均电流模式的双闭环控制,提高了系统的功率因数。   DC/DC电路采用了ZVS PWM全桥变换器电路拓扑。硬件设计中,选择Unitrode公司的产品UC3879作为控制核心。主电路在变压器原边加入隔直电容。该电路充分利用变压器漏感,实现开关管零电压开关。隔直电容的使用,不仅解决了变压器的偏磁问题,而且提高了全桥变换电路的稳定性。控制系统采用电压电流双闭环控制方式,电流内环为峰值电流控制。   最后,论文结合功率因数校正和移相控制技术,研制一台功率为1.5kW的DC/DC变换器装置。实验结果表明,变换电路功率器件能实现软开关,有效降低了变换电路的开关损耗,提高了系统的电磁兼容性能力和功率因数,取得了满意的效果。
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