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摘 要
分析单相电压型PWM整流电路(功率因素校正电路)的工作原理和工作模式，功率因数校正(PFC)技术诞生与20世纪80年代，它采用的是高频开关工作方式，具有体积小，重量轻，效率高，输入功率因素(PF)接近1的优点，采用PWM进行控制。其中控制方法采用的是电流滞环比较法，因硬件电路简单，属于实时控制，电流响应快，对负载的适应性强，由于不需要载波，所以输出电压不含特定频率的谐波分量。另外，这种控制方式，有利于提高电压利用率选择适当的工作模式和工作时序，可使PWM整流电路的输出直流电压得到有效的稳定值。同时也调节了交流侧电流的大小和相位，实现能量在交流侧和直流侧的双向流动，并使变流装置获得良好的功率因数。最后建立其Matlab的仿真模型，验证了设计的正确性。
关键词：PWM整流；功率因素校正；双闭环电路
Abstract
Analysis of single-phase voltage source PWM rectifier circuit (power factor correction circuit) and working principle of work mode,power factor correction (PFC) technology was born in the 1980s,it adopts the high frequency switching is, has the advantages of small size,light weight,high efficiency,the input power factor (PF) close to 1 control,using PWM control method is comparative,hysteresis current hardware circuit is simple,belongs to the real-time control,fast response to load current,the adaptability,because do not need carrier,so the output voltage excluding specific frequency harmonics,in addition,the control mode,and is helpful to improve the efficiency of selecting the appropriate working mode and work timing,can make the PWM rectifier circuit output dc voltage stability of effectively. Also adjust the ac current of the amplitude and phase,realize the ac and dc power in the bidirectional lateral flow,and make good converter device of power factor. Finally the simulation model is established,and its MATLAB verifies the correctness of design.
Keywords: single-phase voltage type PWM; Power factor correction; Double closed loop circuit
目 录
第1章 绪论 1
1.1课题研究的背景和意义 1
1.2 PWM整流技术与发展现状 2
1.3论文主要研究内容 4
第2章PWM整流器总体设计 5
2.1设计功能要求分析 5
2.2系统方案设计 5
2.2.2升压式(Boost)APFC整流电路 7
2.2.3方案的比较与选择 8
2.3本章小结 9
第3章 硬件电路的设计 10
3.1有源功率因素校正电路设计 10
3.1.1几种控制策略的比较 10
3.1.2有源功率因素校正电路模块 10
3.1.3 UC3854芯片的选择及简介 11
3.2电路主要参数的设计 12
3.3双闭环结构的设计 13
3.3.1电流环路的设计 13
3.3.2电压环路的设计 13
3.4本章小结 14
第4章 MATLAB仿真实验 15
4.1仿真模型的搭建 15
4.1.1选取器件 15
4.1.2主封装图以及各子系统 16
4.2仿真参数与波形 17
4.3仿真结论 19
4.4本章小结 19
参考文献 21
论文主要研究内容
本论文主要以实现高功率因素整流为目的，对单相PWM整流器的设计进行了研究，对比了单相电压型桥式整流方案以及APFC整流方案的比较，并设计有源功率因素整定的控制电路，进一步提高功率因素。
论文各章节的内容安排如下：
第一章，绪论。介绍PWM整流技术的发展历程，研究现状及应用前景，指出了PWM技术在电力电子技术中的优点与发展。
第二章，PWM整流器总体设计。对设计任务的要求进行了分析，对比了单相电压型桥式整流方案与APFC整流方案，确定了设计的整体布局，主电路拓扑，设计了初步的整流方案。
第三章，硬件电路的设计。根据第二章节的前续分析所确立的APFC的整体结构框图，进行了硬件电路的设计，为具体实现控制，设计出对MOSET管的驱动电路进行设计，本章节为论文的重点章节，确定了控制策略，完成了对有源功率因素校正的设计，并对所设计电路中主要的参数进行了计算。
第四章，MATLAB仿真实验。对所设计的APFC整流电路进行了仿真模型的构建，对仿真电路中各器件的参数进行了调制和运行。观察了仿真波形，对仿真的结果进行了分析。
第五章，总结与展望。对论文所做的工作进行了概括总结，指出其中存在的不足。展望课题继续研究的努力方向，及待完善的工作。
