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本文在前人研究功率因数校正技术的基础上,对Boost型功率因数校正技术进行了分析、设计和研究,归纳全文,本论文主要完成了以下工作: 详细分析了有源功率因数校正器的基本工作原理,通过比较几种不同拓扑的PFC变换器主电路及几种改进型PFC变换器的主电路的优缺点,和比较控制电路的几种不同控制方法的优缺点,明确本文所要研究的对象为平均电流控制(ACM)的Boost型功率因数校正器。 详细分析了Boost变换器的工作原理、电路稳态波形及一些主要概念和关系式:在此基础上,根据开关型电源变换器的特点,巧妙引入一个二进制变量,用0、1代表开关管导通。截止时的工作状态,推导了理想Boost变换器的状态方程;根据理想Boost变换器的状态方程,运用仿真软件MATLAB中的Simulink工具,建立了Boost主电路的Simulink仿真模型,并得出其仿真结果。 运用电感电流连续时的状态空间平均法,求取了PWM型变换器的通用传递函数;代入已建立的Boost变换器的状态方程,借助MATLAB中符号计算功能,推导出了Boost变换器的输入电流和输出电压受占空比控制的小信号传递函数;然后进行控制电路部分的电流环和电压环的设计。 介绍了美国德州仪器公司的平均电流型功率因数校正芯片UC3854的内部结构、功能;本文根据Boost变换器的特点和要求,设计了一个具体、实用的带PFC功能的开关电源,并给出了具体设计步骤和电路参数的计算。 平均电流控制的单相Boost功率因数校正电路,完全能够达到整流、高输入功率因数、升压、稳压、低纹波的目标,具有广阔的应用前景。如果再把软开关技术应用进来,其意义更大,可以以非常简洁、高效、高效率、高可靠性的方式实现电能的变换。