一、有源功率因数校正器的控制方法（论文文献综述）
沈嘉钰[1]（2020）在《高功率因数LED驱动电源的研究与设计》文中指出LED作为一种高效、环保的光源器件不仅自身成为照明技术的研究热点,同时也带动了驱动电源行业的发展。结合LED的工作特性,开关电源以具有体积小、效率高等优点在驱动电源的设计中得到广泛应用。但随着越来越多的照明设备接入电网,开关电源所造成的电网谐波污染和设备功率因数低的问题反而制约了 LED的使用。为了解决设备功率因数低的问题,提出了一种高功率因数LED驱动电源结构,能够有效提高系统的功率因数以及工作效率。该系统由具有PFC功能的整流电路以及LED驱动电路构成,整流电路的输出电压作为LED驱动电路的供电电压。其中,PFC整流电路工作在临界导通模式下,以L6562N芯片为控制核心,并将反激变换器作为基本拓扑,实现降压输出功能。通过对原边电感峰值电流的控制,使得输入电流相位跟随输入电压,完成系统的功率因数校正。LED驱动电路采用LM3464芯片,控制四路负载输出通道,外部PWM调光电路对负载亮度进行调节。同时,芯片内部热反馈电路将根据负载温度变化调节输出通道电流。此外,通过LM3464芯片内的动态余量控制模块检测不同温度时LED负载电压的变化,并及时反馈到PFC整流电路,调整输出电压,从而使得当前LED驱动电路的供电电压匹配负载电压的变化,提高系统工作效率。采用Saber软件对PFC整流电路进行仿真,并根据系统设计方案,研制一台实验样机。其输入为交流市电,经过测试,样机的功率因数为0.95以上,工作效率达到80%以上。最后,对测试的结果与数据进行对比分析,验证了理论分析的正确性以及系统设计方案的可行性。
郑学林[2]（2020）在《新型单级PFC变换器及输出电压二次谐波消减控制策略》文中认为电力电子装置需要用到功率因数校正（PFC）技术来解决谐波污染的问题。有源功率因数校正（APFC）变换器电路,即使在功率因数校正的效果是理想的情况下,使得输入电流为与输入电压同相的正弦电流,输入的瞬时功率仍然带有幅值为平均功率的二倍工频谐波成分,即频率为输入交流正弦电压频率的两倍,因此被称为功率二次谐波。根据这种状况,本文研究的主要目的在于寻找不需要另外在功率级主电路增加任何元件,而能够有效消减输出电压的二次谐波成分的控制策略。本文第一章,介绍了研究背景,引入了本文的研究目的,阐述了研究现状和本文主要研究内容。第二章,对电感电流连续模式的升压型功率因数校正变换器、无桥式升压型功率因数校正变换器、可控全桥功率因数校正变换器以及丘克型功率因数校正变换器的主电路的工作状态和特性进行了分析,并进行仿真,主要观察二次谐波成分对输出电压的影响。第三章,提出了一种新型单级功率因校正变换器,能够拥有高功率因数和高变换效率,仅需三个可控MOS开关,都为源极共地制作驱动电路时不需要额外的接地隔离。接着,提出了一个近似的二次谐波等效电路模型,它在其他文献上,还没有被提出。第四章,利用本文所推导的各元件二次谐波关系式和等效电路模型,进行分析并提出了一种消减输出电压二次谐波成分的控制策略。根据本文理论和分析的结果,设计了新型功率因数校正变换器的滤波储能元件参数。对比仿真未加入二次谐波控制策略和加入二次谐波控制策略的闭环控制架构,验证了所提出的二次谐波控制策略的可行性,仿真结果得到二次谐波控制策略可以消减输出电压二次谐波成分达90%以上,同时输入端的功率因数可以维持在0.99以上。
周鑫[3]（2020）在《含虚拟无穷大电容器的功率因数校正器控制策略研究》文中进行了进一步梳理大多数电力转换器需要输入和输出电容滤波器,其目的是平滑的电压,抑制开关噪声。然而,覆盖低频范围需要巨大笨重且不可控制的大容量电容器,这对一些电力电子转换器的使用和推广带来了严重的挑战。随着新能源、电力交通和高效直流照明的发展,对高可靠性和轻量化电力转换器的需求日益增长,同样对电解电容使用提出新的要求。因此,纹波消除器应运而生,而虚拟无穷大电容器（Virtual Infinite Capacitor,VIC）则是纹波消除器中的一种。由于VIC可以抑制随机电压波动,无需事先假设电流范围,同时通过电荷控制器可以对电荷进行控制保证了电压的平滑,故本文针对VIC进行研究。然而,传统基于滑模变结构的VIC控制策略测量参数较多,导致VIC的成本增加,可靠性降低。同时VIC与功率因数校正器（Power Factor Correction,PFC）电路之间需要协调控制,导致功率因数降低,从而制约了VIC的应用。针对以上问题,本文研究的具体工作如下:（1）分析纹波消除器和VIC的原理。对近年来纹波消除器的几种结构和方案进行分析,对VIC的几种应用进行分析。分析VIC和电荷控制器的工作原理,采用传统滑模变结构控制策略对VIC进行控制。最后,搭建基于滑模变结构的含VIC的PFC控制策略仿真模型,并验证VIC原理的正确性。（2）提出一种重构积分滑模变结构的控制策略。以双向Buck/Boost变换器为例,分析了滑模变结构控制和PI控制VIC的工作原理,提出一种重构积分滑模变结构控制策略。通过对VIC原理分析建立变结构模型,以此为基础进行了公式推导和等效替换,构建新的滑模切换面,并提出了积分重构观测器取代物理传感器用于电流采样。最后,用Matlab仿真进行三种控制策略对比验证其可行性和有效性。（3）提出一种电压跟随式恒定占空比控制策略。以电压跟随器代替传统VIC的电荷控制器,实现对VIC与PFC电路之间的解耦控制。然后在研究电网的功率及与电压纹波、电容关系的基础上,对电压跟随式恒定占空比控制策略进行分析。最后构建电压跟随式恒定占空比控制策略的VIC仿真模型,验证控制策略的正确性。（4）搭建半实物仿真平台。搭建了含VIC的FPC半实物平台,输入35VAC输出45VDC,功率为68W,验证VIC原理的正确性。
肖瑞群[4]（2020）在《面向中低功率交错PFC电路的模型分析与控制器研究设计》文中认为随着数字控制理论及电力电子技术的发展,人们不仅对大功率设备导致的电网谐波污染问题加以重视,而且,同样对中低功率设备的电流谐波畸变率提出了更高的要求。在本文中,选取中低功率交错PFC电路作为被控对象,探讨了不同控制算法在中低功率场合下的适用性与局限性。分别对不同控制算法进行了理论分析与仿真验证,并加以比较,以实现中低功率PFC电路达到低电流谐波畸变率为目标,同时采用国产化数字控制芯片,进行了实验探究。课题成果有主要两点:第一,重点完成了传统控制算法与滑模控制算法在中低功率PFC电路中的模型分析与控制器研究设计,仿真结果表明滑模控制算法能使系统获得更优异的性能;第二,在传统控制算法中,指出了平均电流控制算法在中低功率PFC电路中的局限性,重点验证了一种无需电流采样的变占空比控制算法实现低电流谐波畸变率的实用性,基于该算法,本文设计了一台额定交流输入为90V～264V、直流输出为390V、容量为350W的样机。本论文完成的主要工作如下:1)采用传统控制算法,对基于平均电流控制算法的中低功率交错PFC电路进行了模型分析、控制器研究设计与仿真验证,指明了其在中低功率场合的局限性;同时对传统低功率场合较常采用的单电压环定占空比控制算法的交错PFC电路进行了理论研究与仿真验证,指明了定占空比控制算法的缺陷及其原因,为提高控制算法的精度,从理论上说明了变占空比控制的可行性;对基于变占空比控制算法的中低功率交错PFC电路进行了模型分析、控制器研究设计与仿真验证,表明了该算法在中低功率场合的有效性。2)采用滑模控制算法,重点完成了交错PFC电路滑模控制的理论研究,分别对基于积分滑模控制和双积分滑模控制的中低功率交错PFC电路进行了模型分析、控制器研究设计与仿真验证,结果表明了滑模控制能实现更低电流谐波畸变率的优点。3)为实现中低功率交错PFC电路的完全国产化,选择了国产数字芯片处理器为主控单元,基于变占空比控制算法设计了实验样机,并在不同负载条件下对样机进行了测试,实验结果表明所提控制算法在中低功率PFC电路中的有效性。
王礼[5]（2020）在《高性能可编程数字线性电源系统研究与设计》文中提出随着现代电子技术的快速发展,电子设备对电源的要求也越来越高。其中,常见的可调线性直流电源采用纯线性稳压结构实现原理较为传统的同时,仍基本采用按键与旋钮相结合的机械操作方式。因此,本文针对这种电源存在的电能转换效率低、按键易失灵、体积大且笨重、输出电压精度低等缺陷,开展了符合现代电子技术发展需求的可调线性直流电源研究工作。本文在研究的基础上,设计了一种多级串联的可编程的数字线性直流电源系统。系统在有利于电源安装前提下,分为AC-DC模块、可编程调整模块、数字控制模块和辅助板四大模块。具体研究工作如下:首先,为了提高功率因数,减小电网的谐波污染和提高电源转换效率及功率密度,决定采用Boost PFC加LLC谐振变换的两级串联结构实现AC-DC模块。随后详细分析了Boost PFC电路的工作原理及控制方法,并对其参数设计进行了仿真分析且实物验证该功率因数接近1。其次,分析了LLC谐振电路在不同工作频率的工作原理,并利用基波近似法建立了LLC谐振网络的等效电路模型,分析了工作在软开关条件下,谐振参数对电压增益的影响以及各参数相互之间的关系,根据实际设计要求,给出了参数设计方法。通过对LLC谐振变换器电路进行仿真分析和实物测试,实现了高功率密度输出和输出效率可达91%。然后,为了使来自AC-DC模块的固定输出电压实现可调稳定输出,可编程调整模块采用基于数字控制融合Buck变换器和线性稳压技术的设计方案,该方案综合了开关电源、线性电源和数字控制的优点,可实现高效率、高精度和低纹波输出。分析了开关预调节电路和线性后调节电路的工作原理,给出了可编程调整模块的核心电路的设计方法,并给出了仿真分析和实物验证,实现前级跟随后级的可编程输出,完成可编程调整模块高性能输出。最后,分析了数字调整模块和辅助板的功能,并完成了两个模块的实物设计。随后完成了系统整体的架构设计和硬件模块的组装,搭建了电源样机并在实验室中对该电源系统的各项性能进行了多次反复测试。实验证明:该电源可以在0-40V和0-5A范围内,实现1m V与1m A步长连续可调,电源调整率低于0.1%,负载调整率低于1%,纹波及噪声低于2m Vrms,电压精确度达0.03%设定值+8m V,最大效率可达80%,整机重量达3kg。优于实验室使用的直流电源SPD3303C,具有实际应用价值。综上,本电源系统通过数字控制方式,并融合开关稳压和线性稳压技术的设计方案,实现了高效率、高精度、低纹波、重量低的优势,为线性电源设计提供一种设计方案。
刘宾[6]（2020）在《机载三相功率因数校正器的设计与实现》文中认为针对装备系统对高可靠性的三相功率因数校正器的实际需求,本课题以三相功率因数校正技术及其在机载条件下的应用为主要的研究对象,在深入分析当今功率因数校正理论和技术原理的基础上,拟对三相电压输入的高效数字控制功率因数校正技术展开研究,并完成三相功率因数校正器的设计。本课题重点研究三相功率因数校正技术、电源数字控制技术、两级级联拓扑设计技术、并联均流技术以及超大功率密度设计技术。主要内容如下:1.研究高性能功率因数校正拓扑,设计了一种可适应宽输入交流电压范围、高效率、低谐波的三相六开关降压型功率因数校正+交错升压型DC/DC变换器两级拓扑结构,满足机载输出电压等级,解决浪涌电流问题,降低整机系统设计复杂性,减小电路体积,提高电路可靠性。2.研究数字控制功率因数校正算法,为了满足功率因数和谐波要求,采用空间电压矢量控制（SVPWM）方法,针对不同输入交流电压都可实现高功率因数、低谐波效果,控制方法成熟、简单,降低复杂性,便于数字化实现。3.研究高性能直接数字并联均流技术,为满足系统的大电流负载和冗余备份要求,本电源模块须具有并联均流功能。为保证各电源模块输出电流的平均分配,使各模块具有相同的电流应力和热应力,增强系统的可靠性,需要对多模块的并联均流技术进行研究。同时为了保证系统并联时可以持续可靠工作,防止系统不能正常启动,对并联模块的同步启动进行研究。4.高功率密度集成技术研究,电路体积小,输出功率大,同时具有较高的效率要求。为了使热分布均匀,不形成局部热点,降低电路可靠性,需对电路中的发热器件进行合理分布,并对电路工作时的温度变化进行仿真验证。磁性元器件是电路的重要组成部分,其体积也直接影响了电路的集成度。因此需对电路的热分布、散热措施、磁性元器件设计等进行研究。为了验证研究的正确性和可行性,设计了一种输出功率1500W,功率因数大于0.99,效率大于94%的高功率密度、高集成度、适应宽输入电压范围和电流低谐波分量指标的功率因数校正模块。
刘方正[7]（2018）在《有源电力滤波器的状态误差PCH控制与仿真研究》文中指出近几年来随着越来越多的非线性负荷以各种形式投入电网,电网电能质量下降的问题十分严重,该问题的解决也引起了广泛关注。相对于无源滤波器自身天然的缺陷,有源电力滤波器（active power filter,APF）具有很多无源滤波器无法相比的独特的优点,它可以在进行实时治理谐波的同时,增大系统的功率因数使其趋近于1,减少电网三相不平衡,在提升电力系统整体运行的持续性、稳定性及安全性方面发挥了不可或缺的作用。但有源滤波器对系统的补偿水平取决于应用在有源滤波器上的控制策略。近几年,端口受控哈密顿（port-controlled hamiltonian,PCH）控制理论体系得到了快速发展,成为控制PWM整流器、电机及功率变换器的众多经典策略之一,都获得了良好的效果。因此,本论文对有源滤波器采用状态误差端口受控哈密顿的控制方法,并对控制后的系统谐波含量和功率因数进行研究。论文具体部分概括如下:（1）首先对有源电力滤波器系统进行了介绍,随后着重介绍了了状态误差PCH控制方法,并进一步介绍了状态误差PCH的研究现状和控制思路。第一步,在dq两相旋转坐标系中求出有源电力滤波器的状态误差控制器。此外,在设计APF交流侧输出电流控制器的同时,利用比例积分控制（PI）的策略设计APF直流侧母线电压控制器。（2）当电网在APF控制下谐波含量降低后,存在系统功率因数偏低的问题,对于这种情况本文利用PCH理论控制的三相功率因数校正器对电力系统功率因数进行校正。（3）根据前两部分的实验,针对同一电力系统进行有源电力滤波器和功率因数校正器的协同仿真。论文最后对本论文中所做的工作和不足之处进行了总结,并指出未来需要改进并研究的工作。
闫文华[8]（2018）在《基于DSP的大功率三相有源功率因数校正系统的设计》文中进行了进一步梳理随着电力电子技术的发展,各种大功率非线性电力电子设备和整流器件的普遍使用,容易使电网中引入了大量谐波,电网交流侧的电力设备输入功率因数降低,输入电流谐波畸变大,功率因数校正（Power Factor Correction,PFC）系统动态响应效果不理想,其严重影响了电网环境并降低了电能质量。结合新制定的谐波限制标准和不断提高的行业指标,同步工业控制数字化的发展趋势,基于DSP的三相大功率有源功率因数校正技术是电力电子技术领域的应用研究热点。本文主要针对大功率负载时,电力电子设备有源功率因数校正（Active Power Factor Correction,APFC）系统的动态响应速度不及时、功率因数校正效果不理想等问题,进行数字控制方法的研究改进与实现,使电力电子设备在大功率负载时达到较理想的功率因数校正效果。具体内容如下:首先介绍了功率因数的研究背景意义、发展现状及概念,并指出了三相大功率有源功率因数校正技术的数字化控制趋势和优点,基于此分析了三相四线制六开关Boost型APFC电路的工作原理、工作模态、输入电流和输入功率因数的计算、SPWM占空比控制信号的产生原理、三相六开关Boost型APFC电路拓扑工作过程的24种工作模式,总结对比了三相Boost型APFC技术输入升压电感电流断续和连续模式的两大类控制方法,并对大功率三相APFC系统的控制方法优化。其次详细给出了三相六开关大功率Boost型APFC系统数字控制总体设计,对比分析了目前大功率APFC技术数字方法的缺陷,提出了带电压前馈的双闭环APFC数字控制方法同时计算了控制系统的传递函数,并基于系统传递函数设计了三相功率因数校正器的小信号控制模型。借助MATLAB/SIMULINK仿真软件对系统模型工作时交流输入电压稳定和突变两种情况进行对比验证分析,表明输入电压前馈部分可有效提高大功率三相APFC系统的动态响应速度,改善功率因数校正效果;设计了三相有源功率因数校正器的硬件和软件系统,包括三相有源功率因数校正器的性能指标、硬件总体、各控制电路子模块,在CCS3.3软件开发平台上实现了系统主程序软件、中断服务程序软件和任务分配。最后搭建了基于DSP的大功率三相有源功率因数校正系统的试验样机,测试结果表明系统工作时交流输入侧的三相输入电压电流波形跟随理想、三相输入（Power Factor,PF）值均大于0.999、三相输入电流总谐波畸变率（Total Harmonic Distortion,THD）值均小于5%,直流输出侧带载、空载两种情形的直流输出电压值分别为370V和400V,测试结果除直流输出电压峰峰值外其余测试项目均为理想值,基本达到了预期设计目标。
陈骞,陆翌,裘鹏,吴佳毅,虞海泓,杜锦佩[9]（2017）在《基于双Boost交联拓扑的三相功率因数校正器》文中指出研究了基于双Boost交联拓扑的三相功率因数校正器,其主支路三相不控整流器通过外加并联功率因数校正电路来改善网侧电流波形,提高功率因数。首先对主支路的拓扑结构以及工作方式进行分析,总结该拓扑的特点,并针对其特点提出相应的控制策略以及参数设计方案。理论分析和仿真、实验结果表明:这种新型三相功率因数校正器适用于恒功率负载场合,只需通过控制从整流器的选相开关以及双Boost交联变换器即可获得稳定的6脉波直流输出电压、理想的功率因数以及总谐波畸变率,而仅有约1/5的功率经过双Boost交联变换器。
胡涛[10]（2016）在《基于高压输出应用场合的新型软开关双级APFC设计》文中认为有源功率因数校正器（APFC）主要用于解决不控整流过程中大量谐波注入电网的问题。传统的基于Boost拓扑的PFC变换器在高输出电压场合因电压过零点产生的电流电流畸变等问题成为近年来功率因数校正器研究的热点,主要体现在采用相对复杂的控制方案上。另一方面,为了进一步适应于高压应用场合,通常在功率因数校正环节后加上DC-DC变换环节,进行二次升压,同时提高输出电压的稳定性。但是DC-DC变换器受限于实际功率开关管的占空比以及元器件的耐压等级,输出高电压水平有限。本文在传统单相Boost PFC变换器的基础上,通过改善变换器拓扑结构,通过增加一个震荡辅助电路,组合而成名为“Tandem PFC”的变换器,意为串接,表示震荡辅助电路串接在Boost电路中。该振荡电路使PFC在一个开关周期内能够工作在谐振模式和Boost模式下,解决PFC变换器在瞬时电压过低时导致的电流不连续的问题,来减小PFC变换器的输入电流总畸变,提高功率因数,该方案能够在保证电流连续的情况下大幅降低主电路电感的大小,从而减小装置的体积。辅助电路的另一个功能是通过谐振来实现功率开关管的零电流和零电压导通与关断,从而减小功率开关管的开关损耗,提高工作效率并减小散热器的体积。为了实现隔离输出,同时进一步增大输出电压,本文在功率因数校正环节之后的二级环节中,通过采用串并联技术,设计输入并联输出串联的DC-DC模块化变换器,进行二次升压,实现输出电压的二次扩展。对于模块化DC-DC变换器,本文采用了环形通信结构,通过对IPOS系统进行小信号模型分析,在现有的实验样机上优化了IPOS直流变换器的控制系统,在保证输出电压控制带宽的同时,降低了通信成本。本文先通过理论分析新型APFC的前级Tandem电路的工作原理,然后设计后级模块化DC-DC输入并联输出串联（后简称IPOS级）的通信控制结构,并且详细分析了环形通信延时对输出电压控制带宽的影响。同时设计APFC级和IPOS级拓扑的应用规格和相关电气参数,通过MATLAB/SIMULINK进行理论仿真分析,验证设计的理论可行性。最后在现有的模块化DC-DC硬件平台上,搭建了以Ti的电源管理芯片UCD3138为核心的新型PFC的试验样机。仿真和试验结果均验证了该设计的可行性。
二、有源功率因数校正器的控制方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、有源功率因数校正器的控制方法（论文提纲范文）
（1）高功率因数LED驱动电源的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 LED驱动电源的发展状况 |
| 1.2.2 LED驱动电源关键技术的研究 |
| 1.3 本文的设计目标和主要工作 |
| 2 系统组成及方案设计 |
| 2.1 功率因数校正技术 |
| 2.1.1 功率因数的定义 |
| 2.1.2 无源和有源功率因数校正技术 |
| 2.1.3 单级结构和两级结构功率因数校正电路 |
| 2.1.4 功率因数校正技术的控制模式 |
| 2.2 PFC整流电路的方案选择 |
| 2.2.1 反激变换器的电路结构 |
| 2.2.2 基于反激变换器的功率因数校正 |
| 2.3 LED驱动电源设计要求 |
| 2.3.1 LED负载特性 |
| 2.3.2 LED负载连接方式 |
| 2.3.3 LED驱动电源的动态余量控制 |
| 2.4 系统方案设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 PFC整流电路设计 |
| 3.1 整流滤波电路设计 |
| 3.1.1 EMI滤波器 |
| 3.1.2 整流桥选取 |
| 3.1.3 输入电容选取 |
| 3.2 变压器设计 |
| 3.3 钳位电路设计 |
| 3.4 控制电路设计 |
| 3.4.1 L6562N工作原理 |
| 3.4.2 启动和供电电路设计 |
| 3.4.3 输入电压采样设计 |
| 3.4.4 电感电流采样设计 |
| 3.4.5 输出与反馈电路设计 |
| 3.5 PFC整流电路仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 LED驱动电路设计 |
| 4.1 LM3464工作原理 |
| 4.2 启动电容和故障电容的选取 |
| 4.3 调光电路设计 |
| 4.3.1 PWM调光电路设计 |
| 4.3.2 热反馈电路设计 |
| 4.3.3 PWM与热反馈联和调光 |
| 4.4 输出通道设计 |
| 4.5 动态余量控制设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 样机测试与实验分析 |
| 5.1 实验测试波形 |
| 5.2 实验测试数据 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（2）新型单级PFC变换器及输出电压二次谐波消减控制策略（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及目的 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 本文的主要内容 |
| 2 有源功率因数校正变换器分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 升压型功率因数校正变换器分析 |
| 2.2.1 工作原理及电路特性分析 |
| 2.2.2 输出电压二次谐波成分的仿真分析 |
| 2.3 无桥式升压型功率因数校正变换器分析 |
| 2.3.1 工作原理及电路特性分析 |
| 2.3.2 输出电压二次谐波成分的仿真分析 |
| 2.4 单级有源丘克型功率因数校正变换器分析 |
| 2.4.1 可控全桥功率因数校正变换器的工作原理及电路特性分析 |
| 2.4.2 可控全桥功率因数校正变换器的仿真分析 |
| 2.4.3 单级有源丘克型功率因数校正变换器的工作原理及电路特性分析 |
| 2.4.4 单级有源丘克型功率因数校正变换器的仿真分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 新型单级有源功率因数校正电路和数学模型的建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 新型单级无桥式功率因数校正变换器拓扑结构和工作原理 |
| 3.2.1 新型功率因数校正变换器拓扑结构的提出 |
| 3.2.2 新型功率因数校正变换器电路的工作原理 |
| 3.3 建立新型单级无桥式功率因数校正变换器的数学模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 新型变换器输出电压的二次谐波消减控制策略及仿真验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二次谐波消减闭环控制策略 |
| 4.2.1 平均电流控制的闭环控制架构 |
| 4.2.2 输出电压二次谐波消减控制架构 |
| 4.3 功率级主电路元件参数设计 |
| 4.3.1 交流侧输入电感参数设计过程 |
| 4.3.2 直流储能电容的参数设计过程 |
| 4.3.3 直流侧输出电感与输出电容设计过程 |
| 4.4 通过仿真验证输出电压二次谐波消减控制策略的闭环控制架构 |
| 4.4.1 未加入二次谐波消减控制策略的仿真 |
| 4.4.2 加入二次谐波消减控制策略的仿真 |
| 4.4.3 新型功率因数校正变换器的功率因数以及二次谐波消除比例 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读硕士学位期间申请的专利目录 |
| B.作者在攻读硕士学位期间的获奖目录 |
| C.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（3）含虚拟无穷大电容器的功率因数校正器控制策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 纹波消除器的研究现状 |
| 1.3 VIC研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 VIC的传统滑模变结构控制 |
| 2.1 VIC原理分析 |
| 2.2 电荷控制器 |
| 2.3 滑模变结构控制器 |
| 2.4 PFC的控制 |
| 2.5 仿真验证及结果分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于重构积分滑模变结构的VIC控制 |
| 3.1 基于PI的VIC控制策略 |
| 3.2 基于重构积分滑模变结构的VIC控制策略 |
| 3.2.1 VIC的变结构模型 |
| 3.2.2 重构积分滑模变结构控制 |
| 3.2.3 滑模切换面的存在条件 |
| 3.2.4 重构积分滑模变结构控制的稳定性分析 |
| 3.2.5 重构积分滑模变结构控制的定频运行分析 |
| 3.3 仿真验证及结果分析 |
| 3.4 VIC的三种控制策略仿真比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于电压跟随式恒定占空比的VIC控制 |
| 4.1 PFC功率分析 |
| 4.2 VIC的电压跟随式恒定占空比控制策略分析 |
| 4.3 仿真验证及结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 VIC实物平台搭建与实验验证 |
| 5.1 PFC电路器件选型 |
| 5.2 VIC电路设计 |
| 5.3 采样电路设计 |
| 5.4 半实物仿真 |
| 5.5 实验及结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果 |
（4）面向中低功率交错PFC电路的模型分析与控制器研究设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要内容及结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 交错PFC电路的控制策略 |
| 2.1 功率因数与谐波畸变率 |
| 2.1.1 功率因数与谐波畸变率的定义 |
| 2.1.2 谐波的危害与抑制 |
| 2.2 功率因数校正技术 |
| 2.2.1 功率因数校正的基本原理 |
| 2.2.2 功率因数校正的技术分类 |
| 2.3 传统功率因数校正控制策略 |
| 2.3.1 DCM控制策略 |
| 2.3.2 CCM控制策略 |
| 2.4 滑模控制的理论基础 |
| 2.4.1 控制律与切换函数 |
| 2.4.2 滑模控制的不变性 |
| 2.4.3 抖振现象的产生原因和解决措施 |
| 2.4.4 PWM信号与滑模控制的区别 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于传统控制算法的交错PFC电路研究与设计 |
| 3.1 交错并联技术 |
| 3.1.1 单通道变换器的缺陷 |
| 3.1.2 交错并联技术的优势 |
| 3.2 基于CCM模式平均电流控制算法的交错PFC电路研究与设计 |
| 3.2.1 交错PFC电路的工作原理分析 |
| 3.2.2 交错PFC电路的工作模态 |
| 3.2.3 交错PFC电路的数学模型 |
| 3.2.4 主功率电路参数的设计 |
| 3.2.5 平均电流控制算法控制器设计与仿真分析 |
| 3.3 基于DCM模式定频控制算法的交错PFC电路研究与设计 |
| 3.3.1 基于定占空比控制的交错PFC电路设计与仿真分析 |
| 3.3.2 定占空比控制的缺陷及其原因 |
| 3.3.3 基于变占空比控制的交错PFC电路设计与仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于滑模控制算法的交错PFC电路研究与设计 |
| 4.1 基于滑模控制算法的交错PFC电路工作原理 |
| 4.2 基于积分滑模控制算法的交错PFC电路研究与设计 |
| 4.2.1 积分滑模控制算法的控制器设计 |
| 4.2.2 积分滑模控制算法的仿真研究 |
| 4.3 基于双积分滑模控制算法的交错PFC电路研究与设计 |
| 4.3.1 双积分滑模控制算法的控制器设计 |
| 4.3.2 双积分滑模控制算法的仿真研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 交错PFC电路的样机设计与研究 |
| 5.1 系统硬件设计 |
| 5.1.1 Boost升压电感设计 |
| 5.1.2 Boost输出电容设计 |
| 5.1.3 开关管与二极管设计 |
| 5.2 DSP软件系统设计 |
| 5.2.1 主程序设计 |
| 5.2.2 EPWM中断设计 |
| 5.3 浪涌电流抑制设计 |
| 5.4 交错PFC电路实验及结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）高性能可编程数字线性电源系统研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 1.4 本文的组织结构 |
| 第2章 电源系统的总体设计 |
| 2.1 电源系统的总体设计 |
| 2.1.1 电源的主要功能 |
| 2.1.2 系统的设计方案 |
| 2.2 有源功率因数校正 |
| 2.2.1 功率因数和总谐波失真 |
| 2.2.2 PFC的分类和工作模式 |
| 2.2.3 Boost PFC的参数设计 |
| 2.2.4 Boost PFC的仿真及实验分析 |
| 2.3 AC-DC模块的DC-DC变换器 |
| 2.3.1 DC-DC变换器损耗模型 |
| 2.3.2 DC-DC变换器的选取 |
| 2.4 线性稳压电路 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 半桥LLC谐振变换器 |
| 3.1 半桥LLC谐振变换器电路结构 |
| 3.2 半桥LLC谐振变换器的工作模态分析 |
| 3.3 谐振变换器稳态建模分析 |
| 3.3.1 基于FHA稳态等效电路 |
| 3.3.2 直流增益分析 |
| 3.3.3 ZVS条件下的k、Q关系 |
| 3.4 变换器实际设计 |
| 3.4.1 LLC谐振变换器参数设计 |
| 3.4.2 主电路器件选型 |
| 3.4.3 变压器设计 |
| 3.5 仿真分析及实验分析 |
| 3.5.1 仿真及结果分析 |
| 3.5.2 实物测试验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 可编程调整模块设计 |
| 4.1 高效稳压设计 |
| 4.1.1 预调节工作原理 |
| 4.1.2 芯片选型与预调节电路设计 |
| 4.1.3 线性稳压后调节电路 |
| 4.1.4 可编程调整电路仿真 |
| 4.2 高精度稳压调节 |
| 4.2.1 参考电压与误差放大 |
| 4.2.2 高性能采样电路 |
| 4.3 辅助电源设计和快恢复设计 |
| 4.3.1 辅助电源设计 |
| 4.3.2 快恢复电路设计 |
| 4.4 可编程调整模块实物验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 系统集成及测试 |
| 5.1 数字控制模块 |
| 5.2 系统工作原理 |
| 5.2.1 系统完整结构 |
| 5.2.2 系统工作流程 |
| 5.3 性能测试及分析 |
| 5.3.1 转换效率测试及分析 |
| 5.3.2 纹波测试及分析 |
| 5.3.3 负载调整率和电源调整率测试及分析 |
| 5.3.4 输出电压测试及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结束语 |
| 6.1 主要工作和创新点 |
| 6.2 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果 |
（6）机载三相功率因数校正器的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 功率因数校正技术的发展 |
| 1.1.1 三相功率因数校正器拓扑 |
| 1.1.1.1 三相升压型拓扑结构 |
| 1.1.1.2 三相降压型拓扑结构 |
| 1.1.1.3 三相升降压型拓扑结构 |
| 1.1.2 三相功率因数校正器控制方法 |
| 1.2 本文主要工作 |
| 1.3 本文的结构安排 |
| 第二章 辅助供电反激变换器设计 |
| 2.1 反激变换器稳态原理 |
| 2.1.1 电流连续模式 |
| 2.1.1.1 工作原理 |
| 2.1.1.2 基本关系 |
| 2.1.2 电流断续模式 |
| 2.1.3 电流临界连续模式 |
| 2.1.4 反激变换器的外特性曲线 |
| 2.1.5 不同工作模式比较 |
| 2.2 反激变换器的设计 |
| 2.2.1 控制芯片选取 |
| 2.2.2 DCM模式反激变换器变压器设计 |
| 2.2.3 功率开关管的选取 |
| 2.2.4 副边整流二极管的选取 |
| 2.3 实验结果 |
| 2.4 总结 |
| 第三章 三相降压型功率因数校正电路 |
| 3.1 本文采用的拓扑结构 |
| 3.2 交错升压电路 |
| 3.3 三相降压型功率因数校正电路模型 |
| 3.4 坐标变换原理 |
| 3.5 三相功率因数校正器的D-Q模型 |
| 3.6 三相功率因数校正器的工作原理 |
| 3.7 空间矢量PWM原理 |
| 3.7.1 SVPWM原理 |
| 3.7.2 SVPWM的实现 |
| 3.8 系统仿真模型和结果 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 功率因数校正器并联均流控制 |
| 4.1 均流方法 |
| 4.1.1 有源均流法 |
| 4.1.2 下垂法 |
| 4.2 同步启动 |
| 4.3 总结 |
| 第五章 功率电路主要参数设计及整机实验 |
| 5.1 系统设计 |
| 5.2 电感 |
| 5.2.1 输入滤波设计 |
| 5.2.2 功率电感设计 |
| 5.3 半导体器件 |
| 5.4 热设计 |
| 5.5 控制电路设计 |
| 5.5.1 软件算法 |
| 5.5.2 保护电路 |
| 5.6 实验结果 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）有源电力滤波器的状态误差PCH控制与仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 有源电力滤波器国内外研究现状 |
| 1.3 有源电力滤波器的发展趋势 |
| 1.4 有源电力滤波器控制策略的研究现状 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第二章 三相有源电力滤波器建模与状态误差PCH控制 |
| 2.1 三相有源电力滤波器的电路结构图及数学模型 |
| 2.2 三相有源电力滤波器的PCH模型 |
| 2.2.1 无源理论 |
| 2.2.2 端口受控哈密顿系统模型 |
| 2.2.3 有源电力滤波器的PCH数学模型 |
| 2.3 有源电力滤波器的状态误差PCH控制器设计 |
| 2.3.1 控制器的设计目标和期望平衡点求取 |
| 2.3.2 状态误差PCH系统的控制原理 |
| 2.3.3 有源电力滤波器状态误差PCH控制器的设计 |
| 2.3.4 有源电力滤波器直流侧电压的控制 |
| 2.4 控制器的SVPWM实现 |
| 2.5 系统的仿真与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 三相功率因数校正器的PCH控制 |
| 3.1 三相功率因数校正器的电路结构图 |
| 3.2 三相功率因数校正器的数学模型 |
| 3.3 三相功率因数校正器的PCH模型 |
| 3.4 三相功率因数校正器PCH控制器的求取 |
| 3.5 系统仿真与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 有源电力滤波器与功率因数校正器协同运行 |
| 4.1 有源电力滤波器与功率因数校正器协同运行仿真 |
| 4.2 仿真结果及其分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历、攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（8）基于DSP的大功率三相有源功率因数校正系统的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景、目的和意义 |
| 1.1.1 课题的研究背景 |
| 1.1.2 课题目的和意义 |
| 1.2 有源功率因数校正技术的研究现状 |
| 1.2.1 PFC技术的发展 |
| 1.2.2 APFC的数字化控制 |
| 1.3 本文的主要内容及结构 |
| 2 三相有源功率因数校正器的工作原理和控制方法研究 |
| 2.1 功率因数的概念 |
| 2.2 三相有源功率因数校正器的工作原理 |
| 2.2.1 Boost型APFC电路模态分析 |
| 2.2.2 Boost型APFC电路的输入电流和输入功率因数分析 |
| 2.2.3 Boost型APFC电路的SPWM占空比控制 |
| 2.2.4 三相Boost型APFC电路拓扑的工作过程 |
| 2.3 三相Boost型APFC电路的控制方法 |
| 2.3.1 Boost型APFC输入电感电流断续模式 |
| 2.3.2 Boost型APFC输入电感电流连续模式 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 三相有源功率因数校正器的设计及控制方法优化 |
| 3.1 三相有源功率因数校正器的总体设计 |
| 3.2 三相有源功率因数校正器的控制方法优化 |
| 3.2.1 带电压前馈的双闭环APFC数字控制方法 |
| 3.2.2 三相有源功率因数校正器的小信号控制模型 |
| 3.3 系统仿真 |
| 3.3.1 系统控制方法的仿真建模 |
| 3.3.2 仿真结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 相有源功率因数校正器的软硬件设计 |
| 4.1 三相有源功率因数校正器的硬件设计 |
| 4.1.1 三相有源功率因数校正器性能指标 |
| 4.1.2 三相有源功率因数校正器硬件总体设计 |
| 4.1.3 三相有源功率因数校正器A相主电路 |
| 4.1.4 DSP模块设计 |
| 4.1.5 CPLD模块设计 |
| 4.1.6 ADC采集数字控制量模块 |
| 4.1.7 电源控制模块 |
| 4.2 三相有源功率因数校正器的软件设计 |
| 4.2.1 CCS软件开发平台 |
| 4.2.2 系统主程序软件流程 |
| 4.2.3 系统中断服务程序软件流程 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 系统测试和分析 |
| 5.1 样机实物 |
| 5.2 三相有源功率因数校正器输入测试 |
| 5.2.1 三相有源功率因数校正器的输入电压电流波形 |
| 5.2.2 三相有源功率因数校正器的输入PF值 |
| 5.2.3 三相有源功率因数校正器的输入iTHD值 |
| 5.3 三相有源功率因数校正器输出测试 |
| 5.3.1 三相有源功率因数校正器输出直流电压值 |
| 5.3.2 三相有源功率因数校正器输出纹波电压峰峰值 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（9）基于双Boost交联拓扑的三相功率因数校正器（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 拓扑及工况分析 |
| 2网侧电流的谐波分析 |
| 3 控制系统工作原理 |
| 3.1基于双Boost交联拓扑的三相功率因数校正器控制系统框图 |
| 3.2电感电流控制策略 |
| 4 电路参数的设计 |
| 4.1开关管最大开关频率的确定 |
| 4.2连续模式下Boost升压电路电感L的设计 |
| 4.3输出电容Cm、CA的设计 |
| 5 仿真验证 |
| 6 实验结果 |
| 7 结论 |
（10）基于高压输出应用场合的新型软开关双级APFC设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景及意义 |
| 1.2 功率因数校正技术的原理、发展以及分类 |
| 1.2.1 功率因数校正器的发展与研究现状 |
| 1.2.2 有源功率因数校正技术相关概念 |
| 1.2.3 有源功率因数校正器拓扑分类与工作原理 |
| 1.3 模块化串并联技术的分类和控制通信系统 |
| 1.3.1 串并联技术的分类 |
| 1.3.2 串并联技术的控制系统 |
| 1.3.3 串并联技术的通信系统 |
| 1.3.4 串并联技术的测量系统 |
| 1.4 新型APFC系统结构图 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第二章 前级Tandem PFC变换器拓扑设计与仿真 |
| 2.1 前级Tandem PFC新型拓扑的提出 |
| 2.2 Tandem PFC工作原理 |
| 2.2.1 谐振工作模式 |
| 2.2.2 谐振工作模式和Boost工作模式同时工作 |
| 2.3 Tandem PFC电路主要元件参数设计 |
| 2.4 Tandem PFC拓扑仿真分析 |
| 2.4.1 Tandem PFC与传统Boost APFC输入电流波形比较 |
| 2.4.2 新型PFC谐振电路部分仿真分析 |
| 2.4.3 输入电流THD分析 |
| 第三章 后级IPOS DC-DC模块设计和仿真分析 |
| 3.1 IPOS系统结构分析 |
| 3.2 模块化全桥DC-DC IPOS系统主要电气参数设计 |
| 3.3 模块化全桥DC-DC变换器的小信号模型分析 |
| 3.3.1 全桥变换器小信号模型 |
| 3.3.2 IPOS DC-DC变换器系统等效小信号模型 |
| 3.4 IPOS DC-DC变换器控制系统设计 |
| 3.5 IPOS通信延时对控制带宽的影响分析 |
| 3.6 IPOS系统Matlab仿真分析 |
| 3.6.1 输入电压±10%扰动时IPOS系统的仿真分析 |
| 3.6.2 输出电流±10%扰动时IPOS系统的仿真分析 |
| 第四章 前级Tandem PFC功率模块的设计与调试 |
| 4.1 功率电感的设计 |
| 4.2 功率关开关和功率二极管选型 |
| 4.3 采样电路设计 |
| 4.3.1 电压采样电路 |
| 4.3.2 电流采样电路设计 |
| 4.4 隔离和驱动电路设计 |
| 4.5 芯片供电电源设计 |
| 4.6 控制芯片电路设计 |
| 4.7 Tandem PFC变换器软件调试 |
| 4.7.1 Front End初始化过程 |
| 4.7.2 DPWM模块初始化过程 |
| 4.7.3 滤波器PID初始化过程 |
| 第五章 实验测试与结果分析 |
| 5.1 前级Tandem PFC变换器实验结果与分析 |
| 5.1.1 Tandem PFC变换器与传统Boost PFC比较 |
| 5.1.2 谐振模块仿真分析 |
| 5.2 全桥DC-DC模块IPOS实验结果与分析 |
| 5.2.1 环形通信实验结果分析 |
| 5.2.2 全系统工作时IPOS系统实验波形 |
| 5.3 实验样机实物图展示 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本次设计的总结 |
| 6.2 对今后工作的展望 |
| 6.3 本次设计的心得体会 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
四、有源功率因数校正器的控制方法（论文参考文献）
- [1]高功率因数LED驱动电源的研究与设计[D]. 沈嘉钰. 西安科技大学, 2020(01)
- [2]新型单级PFC变换器及输出电压二次谐波消减控制策略[D]. 郑学林. 重庆大学, 2020
- [3]含虚拟无穷大电容器的功率因数校正器控制策略研究[D]. 周鑫. 湘潭大学, 2020(02)
- [4]面向中低功率交错PFC电路的模型分析与控制器研究设计[D]. 肖瑞群. 华南理工大学, 2020(02)
- [5]高性能可编程数字线性电源系统研究与设计[D]. 王礼. 重庆邮电大学, 2020(02)
- [6]机载三相功率因数校正器的设计与实现[D]. 刘宾. 电子科技大学, 2020(07)
- [7]有源电力滤波器的状态误差PCH控制与仿真研究[D]. 刘方正. 青岛大学, 2018(12)
- [8]基于DSP的大功率三相有源功率因数校正系统的设计[D]. 闫文华. 兰州交通大学, 2018(01)
- [9]基于双Boost交联拓扑的三相功率因数校正器[J]. 陈骞,陆翌,裘鹏,吴佳毅,虞海泓,杜锦佩. 电力自动化设备, 2017(10)
- [10]基于高压输出应用场合的新型软开关双级APFC设计[D]. 胡涛. 上海交通大学, 2016(03)