功率因数校正临界导通电压模升压型总谐波畸变率硕士论文
电力电子技术中的功率因数校正技术
电力电子技术中的功率因数校正技术在电力系统中，功率因数是衡量负载对电力输入的有效利用程度的重要参数。
当负载的功率因数不佳时，不仅会造成电能的浪费，还会导致电力系统的负荷不平衡、电压波动等问题。
为了解决这一问题，电力电子技术中的功率因数校正技术应运而生。
一、功率因数概念及其影响功率因数是指负载在电力输入时，实际消耗的有用功率与视在功率之比。
其数值介于0和1之间，当功率因数接近1时，表示负载对电力的有效利用程度较高；当功率因数接近0时，表示负载对电力的有效利用程度较低。
负载的功率因数不佳会对电力系统产生一系列负面影响。
首先，低功率因数将导致系统的无功功率增加，从而增加输电线路的损耗和设备的负载。
其次，功率因数不佳会造成电力系统的负荷不平衡，引发电压波动，影响系统的稳定性和安全运行。
因此，提高功率因数成为电力电子技术中的重要研究方向。
二、功率因数校正技术功率因数校正技术是通过电力电子器件和控制策略对负载的功率因数进行调节和校正的技术手段。
其目的是使负载的功率因数接近1，提高负载对电力的有效利用效率。
1. 有源功率因数校正技术有源功率因数校正技术是指通过电力电子器件和电子开关电路对负载的功率因数进行主动调整的技术手段。
其中，最常用的有源功率因数校正技术是采用整流桥电路和直流电容器组成的有源滤波器。
该技术通过控制整流桥电路的导通和截止时刻，及时响应负载变化，主动消除谐波电流，并且根据输入电压的波动变化来调整直流电容器的充放电，从而实现功率因数的校正和控制。
2. 无源功率因数校正技术无源功率因数校正技术是指通过电感、电容等无源元件来改善负载的功率因数的技术手段。
其中，最常用的无源功率因数校正技术是串联补偿和并联补偿。
串联补偿通过在负载前端串联电感元件来提高负载的功率因数；而并联补偿则是在负载并联电容器来改善功率因数。
这些无源元件能够补偿负载的无功功率，从而提高功率因数的值。
三、功率因数校正技术的应用功率因数校正技术在电力工业和民用领域都有广泛的应用。
单相功率因数校正电路的设计与研究论文
单相功率因数校正电路的设计与研究论文摘要:单相功率因数校正电路是一种用于提高电力系统功率因数的电路装置。
本文以单相电力系统的功率因数校正为目标，对单相功率因数校正电路进行了设计与研究。
文章首先分析了单相功率因数校正的原理与意义，然后根据需求设计了一套单相功率因数校正电路，并进行了详细的实验与测试。
结果显示，该单相功率因数校正电路能够有效提高系统的功率因数，达到预期的效果。
关键词:单相电力系统、功率因数校正、电路设计、研究1.引言单相电力系统中，功率因数是衡量电力系统能量利用效率的一个重要指标。
功率因数是指有功功率与视在功率之间的比值。
当系统的功率因数低于1时，电网会出现无效功率，造成能量的浪费。
因此，单相功率因数校正电路的设计与研究具有重要的实际意义。
2.单相功率因数校正的原理与意义单相功率因数校正的原理是通过改变负载电路的电流波形，使其与电源电压波形保持一致，从而提高功率因数。
通过增加并联电容或改变电路的相角，可以对功率因数进行调节。
功率因数校正的意义在于提高电力系统的能源利用率，降低电网的无效功率损耗。
3.单相功率因数校正电路的设计根据单相功率因数校正的原理与需求，设计了一套单相功率因数校正电路。
该电路由交流电源、并联电容、三角形三角波发生器、比较器等组成。
交流电源提供电压供电，通过并联电容和三角波发生器的输出进行比较，得到比较器的输出信号，最后控制负载电流波形，实现功率因数校正。
4.实验与测试为验证单相功率因数校正电路的性能，进行了详细的实验与测试。
首先搭建了实验平台，连接电源、负载，同时进行电流、电压和功率因数的测量。
然后通过比较实验数据，分析功率因数校正前后的差异。
实验结果显示，通过单相功率因数校正电路的设计，系统的功率因数得到了明显的提高。
5.结论本文针对单相电力系统的功率因数校正问题，进行了电路设计与研究。
通过实验测试，验证了单相功率因数校正电路的有效性。
该电路能够提高电力系统的功率因数，达到节能减排的目的。
开关电源有源功率因数校正电路的设计与仿真研究_毕业设计论文
开关电源有源功率因数校正电路的设计与仿真研究摘要本文对Boost型功率因数校正技术进行了分析、设计和研究。
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。
在此基础上对Boost主电路和控制电路进行数学建模，得出其状态方程和传递函数，运用仿真软件MATLAB中的Simulink工具，建立了Boost主电路和控制电路的Simulink仿真模型，并得出其仿真结果。
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功能的开关电源电路，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。
关键词：功率因数校正；Boost变换器；仿真AbstractBased on the summary of the fruits of the research of the Active Power Factor Correction, the PFC system, which adopts Boost power converter circuit and Average Current Mode control scheme, is well studied in this thesis.According to the principle and the discussion of the single-phase active power correction, concluding different structures of the main circuit and methods of the controllers, the PFC system, which adopts Boost power converter circuit and Average Current Mode control scheme is indicated as the developing direction of PFC and regarded as PFC system structure.Then, the state differential equations of ideal Boost converter and the general transfer functions of PWM converter are deduced and the simulation models of ideal converter are showed using MATLAB.Besides, we design a practical circuit with the function of PFC, giving discrete design steps and the calculation of the circuit parameters.Finally, we can conclude that the PFC system which adopts Boost power converter circuit and Average Current Mode control scheme can achieve good performance, which can be used widely in the future.Key words: PFC (power factor correction); Boost converter; Simulation目录第1章绪论 (1)1.1 课题研究意义 (1)1.2 功率因数 (1)1.3 功率因数校正方法 (2)1.4 本文所做的主要工作 (4)第2章有源功率因数校正技术 (5)2.1 APFC原理 (5)2.2APFC技术分类 (6)2.3有源功率因数校正的主电路拓扑 (6)2.4有源功率因数校正技术的工作模式 (7)2.5有源功率因数校正技术的控制策略 (9)第3章APFC电路的设计 (14)3.1APFC电路的选择 (14)3.2APFC电路的参数设计 (15)3.3本章小结 (20)第4章APFC电路的仿真分析 (21)4.1MATLAB简介 (21)4.2APFC主电路的仿真 (22)4.3Boost型APFC电路的仿真 (25)4.4APFC电路的优化设计 (30)4.5本章小结 (33)结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)第1章 绪 论1.1 课题研究意义随着电子科学技术的发展和应用，电子设备的种类越来越多，其中电源已经成为这些电子设备不可缺少的一部分。
一种临界导通模式功率因数校正电路设计要点
西安电子科技大学硕士学位论文一种临界导通模式功率因数校正电路设计姓名：方磊申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：刘毅20090101摘要摘要功率因数校正（ＰＦＣ）技术是提高电子产品的功率因数、减少电网污染和降低谐波干扰的有效方法，所以如何提高开关电源的功率因数就成为目前设计应用中的研究热点之一。
目前用于大功率场合的ＰＦＣ技术已经趋于成熟，而适用于照明设备等小功率器件的ＰＦＣ技术的研究在近几年才逐渐受到重视。
为适应国内小功率用电设备的不断普及，论文重点研究了低成本的ＰＦＣ控制器的设计方法。
论文通过分析Ｂ００ｓｔ升压型功率因数校正系统在临界导通模式下的工作原理，设计了一种ＰＦＣ芯片ＦＴ８２０１，并详细介绍了电路的实现过程。
在ＦＴ８２０ｌ设计过程中，针对电压控制环路中误差放大器带宽较窄的特点，在芯片内部集成了过压保护电路，能安全及时地处理过压情况，以及为进一步降低输入电流零交越失真，设计了具有总谐波失真系数优化功能的电路。
并利用Ｃａｄｅｌｌｃｅ软件，采用ＣＭＯＳ工艺，对芯片内部各个模块电路进行了设计、仿真，并对整体应用电路进行了仿真验证。
仿真结果表明，该芯片的各项指标满足设计要求，具有很好的功率校正控制性能。
关键词：功率因数校正临界导通模式ＣＭＯＳ总谐波失真系数Ａｂｓ仃ａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＰＦＣｗｈｉｃｈｉｓａＶａｌｉｄｍｅｔｈｏｄｔｏｉｍｐｒ０Ｖｅｔｈｅｐｏｗｅｒ‰ｔｏｒｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｐｒｏｄｕｃｔｓ，ｒｅｄｕｃｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎａＩｌｄｌｏｗｈａｒｍｏＩｌｉｃｉｍｅｒｆ旨ｅｎｃｅ，Ｓ０ｈｏｗｔｏｉｍｐｒ０Ｖｅｔｈｅｐｏｗｅｒｆ．ａｃｔｏｒｏｆＳＭＰＳｈａｓｂｅｃｏｍｅ伽ｅｏｆｍｅｆｏｃｕｓｅｓｆｏｒｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｄｅｓｉ印印ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．９０ｎｅｍａｔｕｒｅ，ｂｕｔＮｏｗａｄａｙｓｔｈｅＰＦＣｔｃｃｌｌｌｌｏｌｏｇｙｆｏｒｌａｒｇｅｔｌｌｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆＰＦＣｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｓｍａｌｌｕｎｔｉｌｒｅｃｅ！ｌｔｙｅａｒｓ．Ｓｏｔｈｉｓｐｏｗｅｒ印ｐｌｉｃａｔｉｏｎｈ髂ｂｅｅｌｌｐｏｗｅｒ印ｐｌｉｃａｔｉｏｎｄｉｄｌｌ’ｔｇｅｔｅＩｌｏｕ曲甜ｅｍｉｏｎｐ印ｅｒ锄ｐｈａＳｉｚｅｄｔｌｌｅｄｅｓｉｇｎｏｆｌｏｗｃｏｓｔＰＦＣｃｈｉｐｔ０ｓｕｉｔｔｈｅ孕ＤｗｉｎｇｐｒｅＶａｌｅｎｃｅｏｆｓｍａｌｌｐｏｗｅｒＢｙｅｑｕｉｐｍ饥ｔｓ．ｉｎ昀ｄｕｃｉｎｇｔｈｅｏⅨｔＫｓｔｈｅｃｏｎｔｒ０１ｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｂｏｏｓｔｐａｐｅｒｔ叩ｏｌｏｇｙＰＦＣｓｙＳｔ锄，ａｌｌｄａｎａｌｙＺｉｎｇｍｅＢＣＭｄｅｓｉ印ｅｄａｓｏｒｔｏｆＰＦＣｃｈｉｐｎ锄ｅｄＦＴ８２０ｌ，ａｎｄｐａｎｉｃｕｌ训ｙｉ１１ｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｉｍｐｌ锄ｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｉｓｃｉｒｃｕｉｔ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｄｅｓｉｇｎ，ｉＩｌａ１１ｕｓｉｏｎｔ０ｔｈｅｎａｒｒｏｗｂａＪｌｄｗｉｄｔｈｏｆｅｒｒｏｒ锄ｐｌｉｆｉｅｒｉｎｔｈｅＡＰＦＣｃｌｌｉｐ，ａｎｏＶｅｒ．ＶｏｌｔａｇｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｃｉｒＣｕｉｔｗ弱ｉｎｔｅ铲ａｔｅｄｉｎ，ｗｈｉｃｈｗａｓｅ１１ａｂｌｅｄｔｏｓａｆｅｌｙｈａｎｄｌｅｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ＡｌｏｎｇｗｉｔｈｒｅｄｕｃｉｎｇｔｈｅｉｎｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔｃｒｏｓｓｏｖｅｒｏＶ＊ｖｏｌｔａｇｅａｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ，ＴＨＤｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔａｄｄｅｄｉｎ．ＴｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｌｕｎｃｔｉｏｎｂｌｏｃｋｃｉｒＣｕｉｔｓｏｆｔｈｅｃｈｉｐｗｅｒｅａｌｓｏｉｎ仃０ｄｕｃｅｄＣａｄｅｎｃｅｈａｄａｉｎｔｈｅｐ印瓯Ｆｕｎｈｅｍｌｏｒｅ，ｍｅｙａ１１ｈａＶｅｂｅｅｌｌｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｓｏ觚ａｒｅｗｉｔｈＰＦ觚ｄＣＭＯＳｍｏｄｅｌｓ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｉｒＣｕｉｔｌｏｗｅｒｉｎｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔＴＨＤ，ａｌｌｔｈｅｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓｃａｎｐｅｒｆｅｃｔｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｄｅｓｉｇｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄ：ＰＦＣＢＣＭＣＭｏＳＴＨＤ声明学位论文创新性声明西安电子科技大学秉承学校严谨的学分和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
临界导电模式功率因数校正电路论文
临界导电模式功率因数校正电路研究０．引言统计表明，电力的大约1/5消耗在各种照明设备上。
随着各种荧光灯和高强度气体放电灯等新型高效电光源的使用，镇流器成为必不可少的配套装置。
由于电力电子装置中的电力电子器件通常工作在高频状态，且具有非线性的特点，使得电力电子装置已经成为供电系统中最主要的谐波来源。
如果大量的低功率因数电子镇流器投入运行，将使整个照明供电系统的可靠性大为降低，影响电网用电安全。
对于高频电子镇流器，使用有源功率因数校正技术是抑制电网电流谐波，提高功率因数非常有效的方法。
它可以使电子镇流器在网侧的功率因数达到0.99。
按照电路中的电感电流工作状态，功率因数校正电路分为三种类型：连续导电模式、断续导电模式和临界导电模式。
其中，临界导电模式介于连续和断续之间，具有功率因数高、功率开关管零电流导通、功率二极管的损耗小控制电路简单等优点。
临界导电模式功率因数校正技术正逐步应用于中、小功率设备的功率因数校正环节中。
理论上任何一种开关变换器的拓扑都可以用来实现接近于1的高功率因数。
实际应用中boost变换器是最普遍使用的。
因为它有很多的优点：电路器件少，经济性强；电感位于整流桥与开关管之间，输入电压的di/dt很小，输入端的噪音低；功率开关管源端对地，易于驱动等。
1.临界导电模式功率因数校正电路主电路由单相桥式整流器和dc-dc boost变换器组成。
功率开关由控制电路控制，工作在高频通断状态。
当功率开关导通时，主电感中的电流线性增加，电感储能，二极管处于反向截止状态，负载由输出电容供电；当功率开关关断时，由电源和主电感串联向负载供电，电感中的电流线性下降。
如果在一个开关周期结束时，电感中的电流刚好降到零，则功率二极管中的电流相应地也降到零。
如果此时另一个开关周期立刻开始，功率开关将工作在零电流开通哈尔滨工业大学工学硕士学位论文的状态下。
这就是boost功率因数校正电路的临界导电工作模式。
由此可见，实现临界导电工作模式的关键是监测电感电流的过零时刻。
论文Boost型功率因数校正电路及其控制系统设计
1.3 研究的主要内容
1、了解功率因数校正的根本原理型PFC电路的控制策略。2、掌握Boost型功率因数校正电路的工作原理及其典型控制策略。3、仿真分析平均电流型Boost功率因数校正电路。
本文功率因数校正电路的设计，使电路的功率因数得到了明显改善，到达了设计要求，同时电路的总谐波畸变因数控制在了一定的X围，减少了对电网的污染。根据参数，基于PAPICE环境下对功率因数前后的电路进展了仿真。
关键词功率因数校正 BOOST变换器 平均电流控制 仿真
Abstract
The harmonic for voltage and current,lower power factor and lower power efficiency of public power system is serious increasingly because of much big power electronic equipment in resent ually,reactive pensation,filters for active of power system.But the power factor correction technique is research because it is an effective method to control harmonic and improve power factor by recent years.
电力电子装置的大量使用给电网带来谐波和无功，造成电网的“污染〞，解决这种污染的主要途径之一是使用有源功率因数校正技术。它在传统的整流电路中参加有源开关，通过控制有源开关的通、断来强迫输入电流跟随输入电压变化，从而获得接近正弦波的输入电流和接近1的功率因数本文研究的主要内容是BOOST型功率因数校正电路及其控制系统设计，用以改善系统的功率因数，核心还是在如何提高系统功率因数。
临界导电模式有源功率因数校正器的设计
临界导电模式有源功率因数校正器的设计作者：崔晶,柴贵兰来源：《现代电子技术》2009年第12期摘要:为了使临界导电模式功率因数达到0.99以上,在比较3种导电模式优缺点的基础上,讨论一种宽电压输入范围,固定升压输出150 W,工作于临界导电模式的APFC系统的设计方法。
它以功率因数控制芯片MC33262为核心,给出实际的设计方案和主要参数的计算结果等。
通过实际设计电路的实验结果表明,所设计的有源功率因数校正器能在95～250 V的宽电压输入范围内得到非常稳定的400 V直流电压输出,并使功率因数达到要求,总谐波畸变降低至6%。
关键词:临界导电模式;功率因数校正;Boost变换器;MC33262中图分类号:TN86文献标识码:B文章编号:1004-373X(2009)12-124-03Design of Active Power Factor Correction Based on CRMCUI Jing,CHAI Guilan(Xi′an Railway Vocational and Technical College,Xi′an,710014,China)Abstract:In order to make power factor reach 0.99 above,comparing the advantages and disadvantages of three conduction modes,the design of a wide voltage input range,fixed boost output of 150 W active power faction system which works in critical conduction mode focus on the power factor control chip MC33262 are discussed,and practical design project,calculate result of the main parameters are presented.The result of testing shows that the designed for active power factor correction in 95~250 V voltage input range of width can give a very stable 400 V DC voltage output,and makes power factor nearly perfect,the harmonic distortion reduces to 6%.Keywords:critical conduction mode;power factor correction circuit;Boost converter;MC33262APFC 技术按照电感电流是否连续,可分为断续导电模式(DCM)、连续导电模式(CCM)和介于两者之间的临界导电模式(CRM)。
硕士学位论文单相 boost 功率因数校正技术研究
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临界导通（CRM）电压模有源功率因数校正器XD7561的设计
电路与系统， 2011，硕士
【摘要】随着电子业的蓬勃发展,各种各样的电子产品与电子设备在我们的日常生活中占据着越来越重要的地位。
这些电子产品与电子设备仍旧以直流电源供电为主。
传统AC-DC转换的功率因数低,造成电源利用率低,电网污染严重。
而APFC(有源功率因数校正)控制器以其输入电压范围宽,功率因数高的优势得到了广泛的应用。
本论文源于西安电子科技大学的科研项目“基于BCD工艺的AC/DC关键技术理论的研究与设计”,主要研究了APFC的原理、设计与实现。
首先论文介绍了功率因数与谐波失真的定义,阐述了功率因数校正技术的重要性;其次描述了有源功率校正的原理及控制方式,分析了升压型电压模APFC系统的稳态特性。
在此基础上设计了一款临界导通电压模有源功率因数校正控制芯片,针对有源功率因数校正控制器的应用,芯片
主要包括欠压锁定模块、过流保护模块、零电流检测模块、误差放大器及高精度分段曲率补偿电流基准等。
这款芯片以极其简单的结构实现了满载情况下功率因数高达0.999,THD达0.047。
本文设计的有源功率因数校正控制芯片能有效地减小电流畸变,实现电子设备输入电流与输入电压的同频同相,大大优化了THD。
本芯片经过0.4μm 40V B... 更多还原
【Abstract】 With booming development of electronic industry, electronic products and equipments have become more and more
popular in everyday life. These products and equipments are mainly supplied by DC power. But traditional AC-DC technology is of low power factor, which resulted in series electrical energy waste and electrical web pollution. And for its wide input range and high power factor, APFC (Active Power Factor Correct) controller has found attractive in most applications.The paper is based on the... 更多还原
【关键词】功率因数校正；临界导通；电压模；升压型；总谐波畸变率；
【Key words】Power Factor Correct (PFC)；Critical Conduction Mode；Voltage-Mode；Boost THD；
摘要3-4
Abstract 4
第一章绪论6-8
1.1 论文研究背景6-7
1.2 论文架构7-8
第二章功率因数校正(PFC)概述8-24
2.1 功率因数和THD 8-10
2.2 功率因数校正技术控制方法分析10-13
2.3 Boost功率因数校正控制方法13-17
2.4 临界导通Boost PFC系统的稳态特性及稳定性分析17-24
第三章XD7561 系统设计24-30
3.1 芯片功能及性能设计24-27
3.2 芯片的整体设计27-30
第四章芯片电路设计与仿真验证30-50
4.1 欠压锁定模块30-33
4.2 基准电路的设计33-40
4.3 误差放大器的设计40-43
4.4 零电流检测电路的设计43-47
4.5 前沿消隐及过流保护电路的设计47-50 第五章芯片典型应用及整体验证50-60
5.1 典型应用50-53
5.2 仿真及测试验证53-58
5.3 版图设计58-60
结束语60-62
致谢62-64
参考文献64-67。