【摘要】：近年來(lái)電力電子設(shè)備在眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,但與此同時(shí),電網(wǎng)諧波污染等問(wèn)題日益嚴(yán)重,這些問(wèn)題對(duì)人們?nèi)粘Ｉ罴肮I(yè)生產(chǎn)均造成了較大的負(fù)面影響,受到了國(guó)內(nèi)外相關(guān)組織機(jī)構(gòu)的高度重視。如何進(jìn)一步提升電源效率、減小裝置體積、實(shí)現(xiàn)電源綠色化成為當(dāng)今研究的重要課題。本文研究了一款基于Boost升壓電路與移相全橋DC/DC電路,且具有功率因數(shù)校正及軟開(kāi)關(guān)功能的單位功率因數(shù)高頻整流器。本文在綜述了高頻整流器及PFC、軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的背景、研究意義、發(fā)展歷程和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,分析了基于Boost升壓電路和移相全橋DC/DC電路的高頻整流器組成結(jié)構(gòu)與工作原理,對(duì)主電路進(jìn)行參數(shù)計(jì)算與器件選型,分析并設(shè)計(jì)了高頻整流系統(tǒng)的硬件電路。本文采用狀態(tài)空間平均法,在分別對(duì)Boost升壓電路與移相全橋DC/DC電路建立小信號(hào)模型的基礎(chǔ)上,對(duì)PFC電路研究了一種電流環(huán)基于重復(fù)控制、電壓環(huán)基于PI控制的控制策略,并給出電流環(huán)重復(fù)控制器的詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程;對(duì)移相全橋ZVS電路分析了基于PI控制器的電流內(nèi)環(huán)、電壓外環(huán)雙閉環(huán)控制方式。論文設(shè)計(jì)了軟件部分程序控制的結(jié)構(gòu)框架,給出了主程序及子程序設(shè)計(jì)流程圖并對(duì)其進(jìn)行分析說(shuō)明。最后,利用Matlab搭建模塊電路對(duì)高頻整流器模塊進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了主電路和控制電路的結(jié)構(gòu)選擇、參數(shù)設(shè)計(jì)及控制方式的可行性。搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),制作了一臺(tái)高頻整流器,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究與分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,功率因數(shù)接近1,移相全橋電路開(kāi)關(guān)管基本實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān),電源效率高,驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)研究的正確性。
[Abstract]:In recent years, power electronic equipment has been widely used in many fields, but at the same time, power network harmonic pollution and other problems are increasingly serious, these problems have caused a great negative impact on people's daily life and industrial production. It has been attached great importance to by the relevant organizations at home and abroad. How to further improve the efficiency of power supply, reduce the size of the device, and realize green power supply has become an important research topic. In this paper, a unit power factor high frequency rectifier based on Boost boost circuit and phase shifted full bridge DC/DC circuit with power factor correction and soft switching function is studied. In this paper, the background, research significance, development history and domestic and international research status of high frequency rectifier and PFC, soft switch technology are summarized. The structure and working principle of the high frequency rectifier based on Boost boost circuit and phase shifted full bridge DC/DC circuit are analyzed. The parameter calculation and device selection of the main circuit are carried out. The hardware circuit of the high frequency rectifier system is analyzed and designed. Based on the small-signal model of Boost boost circuit and phase-shifted full-bridge DC/DC circuit, a control strategy of current loop based on repetitive control and voltage loop based on PI control is studied in this paper, which is based on the state-space averaging method. The detailed design process of the current loop repetitive controller is given. The double closed loop control mode of current inner loop and voltage outer loop based on PI controller is analyzed for phase shifted full bridge ZVS circuit. In this paper, the structure frame of software part program control is designed, the main program and sub-program design flow chart are given, and the analysis and explanation of the main program and sub-program design flow chart are given. Finally, the high frequency rectifier module is simulated by using Matlab to verify the structure selection, parameter design and control mode feasibility of the main circuit and the control circuit. An experimental platform is built and a high frequency rectifier is made, and the experimental research and analysis are carried out. The experimental results show that the power factor is close to 1, and the phase-shifted full-bridge circuit switches are basically soft-switched. The efficiency of the power supply is high, which validates the correctness of the design and research in this paper.
【學(xué)位授予單位】：湖北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM461

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2441063