试谈开关双重单级APFC软开关变换器

论文导读：2.1有源箝位拓扑的工作原理19-232.2.2Boost型单级APFC变换器稳态时工作原理23-262.2.3双重正激式软开关APFC变换器的工作原理26-322.3本章小结32-33第三章双重单级APFC软开关变换器的仿真浅析33-423.1仿真软件介绍33-343.2主电路稳态工作时的仿真浅析34-363.3变换器的小信号模型与稳定性浅析36-413.4本章小结
摘要：双重正激式软开关有源功率因数校正（Active Power FactorCorrection，APFC）变换器与传统的单级正激式变换器相比具有很多优点。首先，功率因数高，谐波含量少；其次，功率开关管实现了软开通与软关断，大大提升了变换器的效率；最后，双重并联供电系统的输出功率大、可靠性高，可以满足日益复杂的运用场合的需要。本论文以165V-265V输入交流电压，48V/2A输出的恒压源为探讨对象。选取的主电路拓扑结构为双重正激式软开关APFC变换器。首先，文中以单级APFC变换器和单级有源箝位变换器的拓扑结构浅析入手，把以上两个变换器做适当组合，以而形成了双重正激式软开关APFC变换器。详细浅析了该变换器的各种工作模态；其次，运用Saber软件对主电路进行了仿真浅析，建立了变换器的小信号模型，并运用Matlab软件对变换器的稳定性进行了仿真探讨，经波形浅析，验证了论述设计的正确性；然后，实际设计了一台双重正激式软开关APFC变换器样机，给出了样机主要元件参数的详细设计策略、具体选型，同时给出了样机的电路原理图；最后，对样机的四路PWM驱动波形、四个开关管的DS、GS波形、两个变压器原边波形、APFC波形、输出电压波形进行了实验测试。实验波形与仿真波形基本一致，验证了论述设计和仿真浅析的正确性。并对样机的输入功率因数、效率、输入电压调整率、负载调整率、输入交流电流谐波与电压谐波进行了详细的实验测试。测试结果表明文中设计的样机满足设计要求。最后，对本课题所做的工作进行了总结，并对该课题涉及的不足提出了一些改善意见。关键词：APFC论文软开关论文正激式论文恒压源论文双重论文
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ABSTRACT5-9
第一章 绪论9-19

1.1 多重电路介绍9

1.2 正激式变换器浅析9-12

1.3 软开关功率变换技术12-15

1.3.1 硬开关技术与开关损耗12-13

1.3.2 软开关的分类13-15

1.4 功率因数校正技术的介绍15-17

1.4.1 两级 PFC 技术15-16

1.4.2 单级 PFC 技术16-17

1.4.3 性能比较17

1.5 本论文的探讨内容和结构17-19

第二章 双重单级 APFC 软开关变换器的工作原理19-33

2.1 系统结构浅析19

2.2 主电路的工作原理19-32

2.1 有源箝位拓扑的工作原理19-23

2.2 Boost 型单级 APFC 变换器稳态时工作原理23-26

2.3 双重正激式软开关 APFC 变换器的工作原理26-32

2.3 本章小结32-33

第三章 双重单级 APFC 软开关变换器的仿真浅析33-42

3.1 仿真软件介绍33-34

3.2 主电路稳态工作时的仿真浅析34-36

3.3 变换器的小信号模型与稳定性浅析36-41

3.4 本章小结41-42

第四章 双重单级 APFC 软开关变换器设计42-60

4.1 主要性能指标42

4.2 主电路参数设计42-47

4.3 高频变压器设计47-50

4.4 制约电路参数设计50-54

4.5 反馈隔离电路设计54-57

4.6 实现软开关的条件57-59

4.6.1 实现软开关的几种策略57-58

4.6.2 延迟时间设计58-59

4.7 本章小结59-60

第五章 实验结果与浅析60-76

5.1 实验原理图60-61

5.2 实验平台实物图61

5.3 实验结果与浅析61-70

5.

3.1 额定工况下的测试波形61-64

5.

3.2 效率与输入功率因数测试64-68

5.

3.3 输入电压调整率测试68-69

5.

3.4 负载调整率测试69-70

5.4 交流输入谐波浅析70-75

5.5 本章小结75-76

第六章 总结与展望76-78
参考文献78-82
附录 PQ 型磁芯参数82-83
攻读学位期间主要的探讨成果83-84
致谢84