航空用反激功率因数校正电路的研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:simon_dai
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随着功率电子变换技术的发展,高频化、小型化、模块化成为不可避免的趋势。针对航空用电源模块,将传统的功率变压器替换为新型的电力电子设备,具有高效率、高功率密度,高可靠性的优势。鉴于上述三方面内容,可具体概括为:  任何功率电子设备,工作在一个具体的功率等级,一定存在一个效率最高的工作频率;  功率电子设备中的无源元件(电感、电容)的体积为制约开关电源功率密度提升的关键因素;  功率电子设备的元器件数量越少,则设备的可靠性越高。  针对上述提出的问题,本文以无桥电流源型反激功率因数校正电路为研究对象,采用了一种三相输入并联输出的解决方案,并对其进行了损耗分析与优化设计。  鉴于电流源型反激功率因数校正电路具有拓扑结构简洁、高频变压器隔离、控制简单、可靠性高等优点,本文在电流源型拓扑高频环节的理论分析基础上,就电流源型三相无桥反激功率因数校正电路进行了电气特性分析与工作模态分析,给出了各工作模态下的电压、电流表达式;通过建立系统中各功率器件与高频变压器的数学模型,对不同寄生参数的功率器件进行损耗分析,优选出损耗最低的功率元器件。通过系统建模,对不同变压器匝比在不同工作频率下的总体效率进行遍历,优选出效率最优的工作频率、变压器匝比。本文在分析和优化的基础上,详细设计了功率因数校正电路的功率电路和控制电路,最后制作了一台250W样机,验证了理论分析。
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