一、变频空调中基于UCC3818的APFC电路设计(论文文献综述)
周钊正,王春芳,赵永强[1](2017)在《3.5kW功率因数校正变换器补偿网络的设计》文中研究说明为避免变频空调对电网造成谐波污染,空调电源必须具有较高的功率因数。本文基于3.5kW空调,采用Boost功率因数校正变换器的补偿网络,并对其进行稳定性分析及参数设计。变换器选取UCC28180作为控制芯片,采用平均电流控制模式,根据变换器的小信号模型及所选控制芯片的特性建立了不同环路的传递函数,用Mathcad作出相应的幅频、相频特性曲线,通过分析环路特性曲线的稳定性指标,设计了补偿网络的电路参数,保证了系统的高稳定性及较快的动态响应速度。最后根据计算所得的参数制作了一台额定功率为3.5kW的样机,在不同负载情况下进行了实验。实验结果表明,该变换器控制电路简单可靠、系统稳定性较好,补偿网络设计方法合理,可以作为功率等级为3.5kW及以下电气设备的功率因数校正电路。该研究具有一定的实际应用价值。
徐友莲[2](2014)在《开关电源功率因数校正控制算法的研究》文中研究表明功率因数校正技术(PFC)是消除电力电子设备中的谐波污染,提高功率因数的有效方法。现阶段,对PFC技术的研究集中在电路拓扑、建模分析、控制策略等方面,其中控制策略的研究主要是针对特定的拓扑结构,通过使用不同的数学建模分析方法或者使用不同的控制原理对电路的性能进行优化,以达到提高电路PF值,降低成本的目的。本文首先分析了传统的基于平均电流模式的双环控制的PFC系统的原理,在建立主电路小信号模型及功率级传递函数的基础上,设计了系统的主电路及电压、电流控制器,建立了系统的仿真模型,仿真结果验证了系统的有效性。传统双环控制的PFC系统需要检测输入电压、输入电流和输出电压,不仅控制结构复杂,而且需要在每个开关周期执行电压采样、电流采样、电压误差信号计算、电流误差信号计算、电压环调节、电流环调节、计算占空比等操作,有很大的运算时间需求。为了解决这一缺点,在第三章的基础上设计了一种改进控制算法。这种算法的计算量大大少于传统算法的计算量,对运算时间的需求也大大减少。无论是传统双环控制的PFC还是改进算法的PFC都是基于对系统进行建模分析得到的。但由于PFC系统是非线性、时变的,很难建立其精确的数学模型。且当输入电压或负载变化很大时,常规的控制算法难以达到较高的控制要求。而模糊控制的对象不需要精确的数学模型,对参数变化及扰动不敏感。基于以上原因,将模糊自适应控制器与传统的PI控制器相结合,设计了基于模糊自适应PI控制的PFC系统。仿真证明,基于模糊自适应PI控制器的PFC系统不仅具有很好的功率因数校正效果,而且与传统的PI控制器相比,具有更好的抗扰性。
吕新阁[3](2013)在《基于DSP的单相APFC的研究与设计》文中研究指明减小电力电子装置尤其是传统的AC/DC整流器对电网的谐波污染,提高装置的功率因数,日益受到国内外学者的密切关注。伴随着数字控制技术的不断发展,越来越多的功率因数校正(PFC)控制策略通过数字信号处理器(DSP)得以实现。数字化控制电源已成为当今开关电源产品设计的潮流。数字控制有如下优点:简化硬件电路,克服了模拟电路中参数温度漂移的问题,控制灵活且易实现先进控制等,使得所设计的电源产品不仅性能可靠,且易于大批量生产,从而降低了开发周期。本文主要介绍了基于DSP数字控制的有源功率因数校正(APFC)的开关电源的总体设计方案。论文综述了PFC的控制方式和数字控制的特点,对PFC数字控制领域各种已有的控制算法和采样算法进行了总结,并分析其各自的优点与不足。在平均电流模式控制的有源功率因数校正技术的基础上,设计了基于DSP数字控制单相功率因数校正器,用数字电路代替传统的模拟电路来实现对整个回路的控制。采用双环控制的策略,内环通过瞬时值控制获得快速的动态性能,保证输出畸变率较低,外环使用输出电压的瞬时值控制,具有较高的输出精度。而且对PFC电路的工作原理进行了系统的分析,对电路的小信号数学模型进行了研究,建立了系统的简化平均小信号数学模型给出了双环控制设计的详细过程。在理论分析的基础上,本文选择了TMS320F2812控制芯片进行DSP控制,我们在其CCS软件环境下编写程序。DSP控制软件由主程序和一个中断服务子程序构成,包含初始化模块、PI算法模块、软启动算法模块、采样算法模块等几个可以实现独立功能的模块,这些功能模块通过程序主体的控制连接,实现了一个完整的系统。这种软件系统不仅使程序简洁、易读,而且更便于系统的管理与升级。在编程上,采用C语言和汇编语言的混合编程方法来实现程序,以达到最佳地利用DSP芯片软硬件资源的目的。通过仿真和实验分析,本文设计的基于DSP的单相APFC的开关电源的功率因数超过了0.95,符合预期目标,证明了理论的正确性。最后,对论文进行总结,并指出该课题今后的研究方向。
田虎[4](2009)在《基于单相无桥拓扑有源PFC的变频热泵热力站电源研究》文中研究说明随着电力电子技术的发展,电网中整流器、变频器、电弧炉、开关电源等非线性负载不断增加。这些存在冲击性和不平衡性的用电设备,将引起网侧输入电流发生严重畸变,产生大量谐波污染,导致电网功率因数过低。功率因数校正(PFC,Power Factor Correction)技术就是研究如何采用适当的电路拓扑结构和控制策略,使输入侧的电流波形能够跟随输入电压波形,来抑制电网侧的谐波污染和提高系统功率因数(PF, Power Factor)。目前,大多数电器设备都采用Boost-PFC校正器,使得功率因数.接近为1。然而传统的Boost-PFC的功率开关器件在电源的每一个周期中始终处于PWM开关状态,承受着较高的电压、电流和热应力,从而带来大量的开关损耗、导通损耗,限制了系统效率的提高。对于变频家电行业中的变频热泵热力站,其功率等级较高,在这种情况下采用传统有源Boost型功率因数校正技术,功率器件的发热问题就变得非常严重。因此设计既具有较好的功率因数校正效果同时又具有高效率的大功率电源系统就成为人们研究的新兴课题。本课题的研究跟随了这一热点,为高功率的变频热泵热力站设计了一种新的无桥拓扑有源功率因数校正(BLPFC Bridgeless Active Power Factor Corrector)电路。虽然它的实质仍为Boost DC/DC变换器,但它能有效提高系统开关器件的效率、降低系统的损耗、发热和成本。本文首先利用Matlab/Simulink中的SimPower Systems工具包,采用双闭环平均电流控制策略对设计的无桥拓扑有源PFC电路进行仿真,结果表明基于BLPFC的电源系统输出直流电压稳定,纹波电压低,输入电流波形能够跟随输入电压波形,功率因数可达到接近于1的水平,无功功率低。用powergui工具对输入电流进入稳态后进行傅里叶分析,2-40次谐波含量低,说明无桥拓扑有源PFC能有效提高电网的利用效率,抑制电流谐波。最后,利用具有典型无桥拓扑结构的智能功率模块(SPM, SmartPower Module) FPDB30PH60和平均电流控制芯片(Average Current Control Chip)UCC3818为变频热泵热力站设计了一套极限驱动能力约为5KW的电源系统方案。采用智能功率模块设计的单相无桥拓扑有源PFC方案,可节省大量开发时间,提高系统的可靠性,降低系统成本,节省电路板安装空间和降低安装难度。且同样能得到较高的系统功率因数,满足当前谐波规范。
李杭军[5](2008)在《基于DSP控制的功率因数校正研究》文中指出减小功率电子装置尤其是传统的AC/DC整流器对电网的谐波污染,提高装置的功率因数,日益受到国内外学者的密切关注,功率因数校正(PFC)技术在越来越多的领域得到应用。伴随着数字控制技术的不断发展,越来越多的PFC控制策略通过数字信号处理器(DSP)得以实现,数字化控制电源已成为当今开关电源产品设计的潮流。本文首先介绍了基于平均电流控制策略的数字PFC实现方案,给出了电压环、电流环的设计过程,详细介绍了数字控制系统的软硬件设计。MATLAB仿真验证了电路参数设计的正确性,通过TMS320LF2407A DSP实现了开关频率为50KHz的单相PFC电路的数字控制,输入电压在较宽范围内变化时都能获得满意的控制效果,实验结果表明了该数字控制系统是可行的,实现了高功率因数校正。简化控制,降低控制成本,提高开关频率是PFC控制策略发展的方向之一。本文在平均电流方案的基础上,通过改进控制算法实现了一种无电流传感器的占空比直接计算的控制方法。该控制策略将大部分运算工作放在主程序(即多个开关周期)中完成,而在每个中断程序中只需进行电压采样和占空比计算。该控制策略不用采样电感电流,用占空比的直接计算代替了电流内环的计算,MATLAB仿真结果验证了此算法的可行性。由于此算法较少的运算时间需求,通过TMS320LF2407A DSP实现了开关频率为100KHz的单相PFC的数字控制。进一步改进控制算法,本文又实现了一种无电压环计算的PFC控制策略,通过调整电压增益α,使得输入电压波动时输出电压也能保持稳定。当负载变化时,通过检测负载电流来调整控制系数,以稳定输出电压。结合MATLAB仿真分析了电路的控制特性。由于该控制策略算法比较简单,运算量大大减小,利用TMS320LF2407A定点DSP实现了开关频率为150KHz的单相PFC电路的数字控制。当电路开关频率相对较低时,由于控制策略较少的运算时间需求,可以将更多的DSP资源用于后级的DC/DC变换器,用一片DSP芯片同时实现前级输入电流的整形和后级输出电压的调节。
袁扞平,袁鹏平[6](2007)在《基于UCC2818A的大功率有源校正电路设计》文中研究说明功率因数校正(PFC)技术能提高电源设备的利用率、减少谐波,在实际应用中,传统型单相有源功率因数校正主电路存在二极管反向恢复产生的电流冲击等问题。分析设计了一种基于UCC2818A的宽电压范围输入、稳压输出375 V的有源功率因数校正(APFC)电路,详细叙述了其主电路的设计方法,包括开关频率选择、PFC电感设计、功率开关管和二极管的选择等。实验结果表明:所设计的大有源功率因数校正器能在170270 V的宽电压输入范围内得到非常稳定的380 V直流电压输出,并使得功率因数达到0.99,解决了电流冲击等问题,提高了大功率功率因数校正主电路的可靠性。
吴晓花[7](2007)在《新型单元级联式中高压变频器的研究》文中研究指明本课题以单元级联式中高压变频器为研究对象。首先,将“电力电子基本单元”这一概念加以推广,通过对对称全桥逆变电路构造方法的分析,提出了一类非对称全桥逆变电路新型拓扑结构,并进一步讨论了这两种类型拓扑结构的组合方式。在此基础上,给出了一种新型的四电平非对称全桥逆变电路拓扑,详细分析了这种新型级联式逆变器的工作原理和换流模式。根据新型拓扑的特点,提出了具有针对性的SHEPWM控制算法,最后给出了Matlab仿真波形。与以往的多电平逆变器相比,新型拓扑的一个明显的优势在于在不减少输出电平数的同时减少所用开关元器件的数量,从而有效减少系统损耗,提高效率。而针对性的SHEPWM算法能在保持较低开关频率的前提下使得输出波形最优化,而且在器件选型方面也能进一步优化,从而能保证这种系统在大功率应用场合中的高效优势更为突出。其次,针对传统变频器的整流侧由于采用二极管和大容量电容器,使得功率因数较低,产生大量的谐波注入电网的问题,本文进行了在变频器的输入端加入有源功率因数校正电路APFC的研究。通过建模仿真得出结论:加入APFC电路后大大减少了对电网的谐波污染,很好地改善了变频器的工作性能。最后,本文给出了系统的硬件设计,对中高压变频器的深入研究具有借鉴意义。
林晓慧[8](2007)在《功率因数校正技术研究及其在空调中的应用》文中研究指明随着电力电子技术的飞速发展,人类对电能的利用能力以及各种类型供电系统的技术水平都有了很大的改善。但由于不控整流器在功率设备中的广泛应用,各种谐波对电网的污染也变得十分严重,使得电能的生产、传输和利用的效率降低。而越来越收消费者青睐和国家相关部门推荐的变频空调也不例外。效率降低就意味着配电系统损耗增大,尤其是象空调这样的大功率电器。为了解决这一问题,抑制谐波,改善功率因数,我们必须设计新一代高性能功率因数变化器,它应具有输入电流为正弦波、谐波含量低以及功率因数高等特点,即具有功率因数校正(PFC,Power Factor Correction)功能。而当前能源紧缺已成为制约国民经济发展的一个瓶颈,有鉴于功率因数校正对电能利用和电网供电质量的重要意义,本文在广泛了解和研究近年来功率因数校正技术主要研究成果的基础上,研制了一款基于DSP基础上的平均电流模式控制的功率因数校正系统。DSP控制器不仅有低成本好性能的优点,它还有很高的CPU带宽,并集成了模拟-数字转换器(A/D)和脉冲宽度调制器等电子外围设备。与传统的模拟相比控制,DSP控制器提供了很多与众不同的优点,例如它可以提供对多个平台设计的标准硬件控制,对环境变化和老化的敏感性更低,噪音更低,更有利于负责的控制算法的实施,对于用户设置可以更灵活的修正。本论文的方案是一款针对变频空调的基于TMS320LF2407A的功率因数校正方案。这种平均电流模式控制的PFC方案,在其控制部分增加了电压前馈环节,使得系统在交流线电压输入变化时环路增益保持恒定,维持较好的动态响应。本方案独立开发了全新的软件和硬件,抛弃了以往必须采用进口模块的方法,为降低成本扫除了障碍,用低于进口方案的成本实现了等同于进口方案的效果,非常适用于当今价格竞争激烈、技术壁垒重重的家电市场,有很好的经济效益和社会效益。
宗凡[9](2006)在《Boost APFC电路的设计与实现》文中研究说明功率因数校正(PFC)技术能提高电源设备的利用率,减少谐波。本课题以功率因数控制芯片TDA16888为核心,设计了一种宽电压范围输入、稳压输出170W的AC/DC变换器。 本论文对功率因数的定义、有源功率因数校正(APFC)技术及TDA16888芯片的原理和结构做了详尽的分析和讨论,并分析APFC技术中的平均电流型控制方法的原理及特点。电路结构应用了升压电路,其基本原理是:选择输入电压为一个参考信号,使得输入电流跟踪参考信号,实现输入电流与输入电压为一个近似同频同相的正弦波形,由此提高功率因数和抑制谐波电流;同时采用电压反馈,使输出电压为近似平滑的稳定直流电压。其主要优点是:装置可得到较高的功率因数;总谐波畸变(THD)值低;可在较宽的输入电压范围内工作;体积小,重量轻。 实验结果表明,所设计的以TDA16888为核心的有源功率因数校正器能在90~270V的宽电压输入范围内得到非常稳定的380V直流电压输出,并使得功率因数达到0.99,系统性能优越。
丁京柱[10](2004)在《变频空调中基于UCC3818的APFC电路设计》文中研究表明本文介绍了较大功率变频空调的一种APFC方案。它应用升压电路,采用平均电流控制,使功率因数达到0.99以上。结果表明,方案具有较高的可靠性。
二、变频空调中基于UCC3818的APFC电路设计(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、变频空调中基于UCC3818的APFC电路设计(论文提纲范文)
(1)3.5kW功率因数校正变换器补偿网络的设计(论文提纲范文)
1 Boost主电路分析 |
2 平均电流控制策略 |
2.1 控制电路 |
2.2 电流环设计 |
2.3 电压环设计 |
3 实验结果 |
4 结束语 |
(2)开关电源功率因数校正控制算法的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 CCM 控制策略 |
1.2.2 DCM 控制策略 |
1.2.3 新型控制策略 |
1.3 主要研究内容 |
第2章 主电路拓扑建模分析 |
2.1 引言 |
2.2 双环控制下的 Boost PFC 电路结构 |
2.3 开关变换器的建模方法 |
2.4 Boost 拓扑的建模分析及其功率级传递函数的求取 |
2.4.1 状态空间平均模型 |
2.4.2 Boost 的功率级传递函数 |
2.5 本章小结 |
第3章 平均电流控制策略的设计与研究 |
3.1 引言 |
3.2 平均电流控制的 PFC 实现方案 |
3.3 Boost PFC 的功率级电路参数设计 |
3.4 控制器设计 |
3.4.1 输入电压前馈 |
3.4.2 电流环路设计 |
3.4.3 电压环路设计 |
3.5 电压环和电流环的补偿器的设计 |
3.5.1 电流环补偿器参数的计算 |
3.5.2 电压环补偿器的控制参数的计算 |
3.7 系统仿真 |
3.8 本章小结 |
第4章 改进算法的设计 |
4.1 引言 |
4.2 控制策略分析 |
4.3 控制回路设计 |
4.4 仿真验证 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于模糊自适应 PI 控制的 APFC |
5.1 引言 |
5.2 模糊控制系统分析 |
5.3 模糊自适应 PI 控制器的工作原理 |
5.4 模糊自适应 PI 控制器的设计 |
5.4.1 参数整定规则 |
5.4.2 模糊控制器的结构及设计 |
5.4.3 模糊控制器的编辑 |
5.5 系统的建模及仿真 |
5.6 本章小节 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(3)基于DSP的单相APFC的研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 开关电源发展简介 |
1.2 PFC研究背景 |
1.3 有源功率因数校正(APFC) |
1.3.1 拓扑结构的选择 |
1.3.2 电流模式的选择 |
1.3.3 APFC控制方式的选择 |
1.4 数字化电源的的发展 |
1.5 本文的主要工作 |
第二章 数字控制APFC技术的方案原理与算法研究 |
2.1 APFC电路的工作原理 |
2.2 APFC环路控制 |
2.2.1 电流与电压模块增益 |
2.2.2 乘法器模块增益 |
2.3 电流环和电压环结构 |
2.3.1 电流环功率级小信号模型 |
2.3.2 电压环功率级小信号模型 |
2.4 采样算法的研究 |
2.4.1 SSOP采样 |
2.4.2 改进的SSOP方法 |
2.4.3 交替边沿采样方案 |
2.5 模拟控制PFC的工作原理 |
2.6 本章小结 |
第三章 硬件电路设计 |
3.1 主电路设计 |
3.1.1 EMI滤波器的设计 |
3.1.2 升压电感的设计 |
3.1.3 电容参数确定 |
3.1.4 整流桥、功率管与二极管的选择 |
3.2 取样电路的设计 |
3.3 驱动电路的设计 |
3.3.1 脉冲变压器驱动电路的设计 |
3.3.2 光电隔离驱动电路的设计 |
3.4 DSP最小系统的设计 |
3.4.1 芯片封装及电源电路的设计 |
3.4.2 复位电路及JTAG下载口电路的设计 |
3.4.3 外扩RAM的设计 |
3.4.4 晶振电路的设计 |
3.5 本章小结 |
第四章 DSP的选取与软件编程 |
4.1 DSP芯片TMS320F2812介绍 |
4.1.1 DSP的主要结构特点 |
4.1.2 TMS320F2812的主要性能 |
4.1.3 DSP与单片机、ARM、FPGA的区别 |
4.1.4 设计中DSP的使用 |
4.2 DSP软件结构设计 |
4.2.1 主程序的设计 |
4.2.3 软件软启动的实现 |
4.2.4 输入前馈电压环节的引入与软件实现 |
4.2.4.1 前馈的软件实现过程 |
4.2.4.2 频率计算过程 |
4.2.4.3 前馈分量计算过程 |
4.2.4.4 程序流程图 |
4.2.5 PI控制器的软件实现 |
4.2.5.1 电流环的PI参数设定 |
4.2.5.2 电压环的PI参数设定 |
4.2.5.3 环路补偿设计 |
4.2.6 采样算法的研究 |
4.2.6.1 采样时序的探讨 |
4.2.6.2 采样程序的流程图 |
4.3 本章小结 |
第五章 MATLAB仿真与实验波形 |
5.1 MATLAB仿真分析 |
5.1.1 仿真电路的建模 |
5.1.2 PF值测量工具的建模 |
5.1.3 仿真波形分析 |
5.2 实物图及测试波形 |
5.3 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 未来工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
详细摘要 |
(4)基于单相无桥拓扑有源PFC的变频热泵热力站电源研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
本文主要缩略词 |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 功率因数校正的研究现状与趋势 |
1.3 本文的主要内容和组织结构 |
第二章 功率因数校正技术 |
2.1 功率因数的定义 |
2.2 低功率因数的危害 |
2.2.1 无功功率的影响 |
2.2.2 谐波的危害 |
2.3 无源功率因数校正 |
2.4 有源功率因数校正 |
2.4.1 有源功率因数校正理论 |
2.4.2 有源功率因数校正控制策略 |
2.5 本章小节 |
第三章 无桥拓扑有源PFC理论 |
3.1 BLPFC的提出 |
3.2 BLPFC理论分析 |
3.3 BLPFC与传统PFC的比较 |
3.4 本章小节 |
第四章 基于MATLAB的BLPFC仿真 |
4.1 SIMPOWERSYSTEMS工具包简介 |
4.2 基于MATLAB的PF、PQ测量系统 |
4.2.1 测量模块介绍 |
4.2.2 Matlab PF测量系统实现 |
4.2.3 Matlab PQ测量系统实现 |
4.3 基于MATLAB的PWM控制 |
4.4 基于MATLAB的BLPFC仿真 |
4.5 仿真中代数环的产生与消除 |
4.6 仿真结果分析 |
4.7 本章小节 |
第五章 基于BLPFC的变频热泵热力站电源设计 |
5.1 引言 |
5.2 功率因数校正模块 |
5.2.1 智能功率模块FPDB30PH60简介 |
5.2.2 平均电流控制芯片UCC3818简介 |
5.3 电路设计 |
5.3.1 开关频率的确定 |
5.3.2 最小输出电容和电感的确定 |
5.3.3 控制器的设计 |
5.3.4 光耦隔离电路设计 |
5.3.5 过流保护的设计 |
5.3.6 过压保护的设计 |
5.3.7 直流电压控制电路 |
5.3.8 其它参数设计 |
5.4 设计结果 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 进一步工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录A 攻读学位期间发表的论文目录 |
附录B 基于BLPFC的电源电路原理图 |
(5)基于DSP控制的功率因数校正研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 谐波抑制方法 |
1.3 有源功率因数校正技术 |
1.3.1 拓扑结构的选择 |
1.3.2 BOOST 型有源校正控制方法 |
1.4 数字控制技术概述 |
1.4.1 数字控制的意义 |
1.4.2 数字控制系统的组成 |
1.4.3 数字控制PFC 的发展 |
1.5 本课题的研究意义 |
1.6 本文主要研究内容 |
2 平均电流控制策略的DSP 实现 |
2.1 平均电流PFC 的DSP 实现方案 |
2.2 系统硬件设计 |
2.2.1 主电路设计 |
2.2.2 控制电路设计 |
2.3 系统软件设计 |
2.3.1 控制器设计 |
2.3.2 DSP 程序设计 |
2.4 系统仿真及实验 |
2.4.1 MATLAB 数字仿真 |
2.4.2 实验分析 |
2.5 本章小结 |
3 无电流采样的占空比直接计算控制策略实现 |
3.1 控制策略 |
3.2 占空比直接计算 |
3.3 系统仿真 |
3.3.1 仿真模型 |
3.3.2 仿真结果 |
3.3.3 实验研究 |
3.4 本章小结 |
4 无电压环计算的功率因数校正DSP 实现 |
4.1 控制策略 |
4.2 理论分析 |
4.3 控制特性分析 |
4.4 实验研究 |
4.4.1 程序设计 |
4.4.2 实验结果 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 进一步工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(6)基于UCC2818A的大功率有源校正电路设计(论文提纲范文)
0 前 言 |
1 电路设计 |
1.1 PFC模块工作原理 |
1.2 设计要点 |
1.2.1 设定功率因数校正电路工作参数 |
1.2.2 开关频率的选择 |
1.2.3 PFC电感的选择 |
(1) 计算最大峰值线电流Ipk (Pin=Pout (max) ) |
(2) 电感上的纹波电流ΔI=0.2×IPK |
(3) 计算占空比D= (VO-Vin (peak) ) /VO |
(4) 电感量的计算 |
1.2.4 功率开关管与二极管的选择 |
(1) 开关管的选择。 |
(2) 整流管的选择。 |
1.2.5 开关电源的设计 |
2 试验结果和分析 |
3 结束语 |
(7)新型单元级联式中高压变频器的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景 |
1.2 中高压变频器技术的发展状况 |
1.2.1 脉宽调制(PWM)技术在中高压变频器控制中的应用状况 |
1.2.2 中高压变频器存在的问题及研究状况 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第二章 多电平PWM 逆变技术与功率因数校正技术概述 |
2.1 多电平 PWM 逆变技术 |
2.1.1 多电平 PWM 逆变器的定义和分类 |
2.1.2 多电平逆变器的控制策略 |
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 PFC 技术的分类 |
2.2.3 常用功率因数校正方法 |
第三章 多电平逆变电路新的拓扑结构 |
3.1 电力电子基本拓扑单元的概念 |
3.2 多电平基本单元概念的提出 |
3.3 新型多电平逆变电路的构成 |
3.3.1 对称全桥逆变电路 |
3.3.2 非对称全桥逆变电路 |
3.4 组合式多相电路的构造 |
3.4.1 串联组合电路 |
3.4.2 并联组合电路 |
3.5 结论 |
第四章 新型单元级联式中高压变频器 |
4.1 多电平逆变器的消除特定谐波 PWM 控制法 |
4.1.1 消除特定低次谐波的PWM 波形与表示式 |
4.1.2 消除特定谐波PWM 控制法的优点 |
4.1.3 求解非线性方程组 |
4.2 新型多电平逆变器结构及分析 |
4.2.1 逆变电路工作状态 |
4.2.2 逆变电路控制策略 |
4.3 整流器结构及分析 |
4.3.1 单相升压AC-DC 变流器 |
4.3.2 带APFC 的单相桥式整流电路 |
第五章 系统仿真 |
5.1 单相逆变电路的仿真试验 |
5.2 三相电路的组成与仿真 |
5.3 单相有源 PFC 电路的仿真分析 |
第六章 控制系统设计 |
6.1 TMS320LF2407DSP 控制器的特点 |
6.2 控制系统硬件设计 |
6.2.1 信号检测与调理电路 |
6.2.2 驱动电路 |
6.3 设备运行状态的监控 |
结束语 |
参考文献 |
发表论文和科研情况说明 |
致谢 |
(8)功率因数校正技术研究及其在空调中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 功率因数的定义 |
1.3 功率因数低的危害 |
1.4 本文的主要工作和内容安排 |
第二章 功率因数校正常用的方法 |
2.1 常用功率因数校正方法 |
2.1.1 无源功率因数校正 |
2.1.2 有源功率因数校正法 |
2.2 有源功率因数校正技术的现状与发展趋势 |
2.2.1 Boost 拓扑分析 |
2.2.2 Boost 拓扑在功率因数校正电路中的应用 |
2.2.3 Boost 型功率因数校正电路的控制策略 |
2.2.4 各种有源方案的比较 |
第三章 数字信号处理器(DSP)的特点与优势 |
3.1 DSP 的发展历程 |
3.2 DSP的特点及优势 |
3.2.1 硬件特点 |
3.2.2 软件特点 |
3.3 DSP 的发展趋势与前景 |
第四章 基于 DSP 的主电路结构分析 |
4.1 TMS320LF2407A介绍 |
4.2 DSP 控制器的结构 |
4.2.1 PFC 方案的硬件与 TMS320LF2407A 的接口 |
4.2.2 PFC 数字控制器设计方案 |
4.2.3 PFC 数字控制器的设计举例 |
第五章 PFC 技术在空调器中的应用及主要器件参数选择 |
5.1 空调中为什么要使用 PFC |
5.1.1 空调功率因数降低的危害 |
5.1.2 在空调产品中谐波是怎么产生的 |
5.2 空调 PFC 方案设计 |
5.2.1 原理图 |
5.2.2 软件流程图 |
5.2.3 主要器件的选择 |
5.2.4 抗干扰措施 |
5.2.5 电路实验波形和结果 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(9)Boost APFC电路的设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.3 研究内容 |
1.4 本人在课题中承担的工作 |
第二章 有源功率因数校正器 |
2.1 功率因数 |
2.1.1 功率因数的定义 |
2.1.2 AC-DC电路输入功率因数与谐波的关系 |
2.1.3 提高功率因数的几种方法 |
2.2 Boost电路工作原理 |
2.2.1 PFC电路的拓扑 |
2.2.2 Boost变换器 |
2.3 Boost APFC控制方法 |
2.3.1 电压跟随器 |
2.3.2 乘法器控制 |
2.4 APFC系统设计上的难点及注意的问题 |
第三章 TDA16888构成的Boost APFC电路 |
3.1 TDA16888中PFC部分的组成 |
3.2 TDA16888构成的Boost APFC工作原理 |
3.3 Boost APFC主回路元器件的设计 |
3.3.1 Boost电压提升电路电感L_2的设计 |
3.3.2 功率器件的选择 |
3.3.3 功率器件的损耗分析与计算 |
3.3.4 输出电容C_(14)的选择 |
3.3.5 电流取样电阻R_9的选择 |
第四章 控制电路的设计及元件参数的选择 |
4.1 振荡频率的确定 |
4.2 峰值电流限制 |
4.3 乘法器参数的计算 |
4.4 PFC电路的电流控制环 |
4.4.1 电流环结构及传递函数 |
4.4.2 电流环频率特性 |
4.4.3 电流控制环的补偿参数设计 |
4.5 PFC电路的电压控制环 |
4.5.1 电压环结构及传递函数 |
4.5.2 电压环频率特性 |
4.5.3 电压环的补偿参数设计 |
4.6 输出电压设置 |
第五章 实验结果 |
结束语 |
攻读硕士学位期间发表论文 |
致谢 |
参考文献 |
西北工业大学 学位论文知识产权声明书 |
西北工业大学 学位论文原创性声明 |
四、变频空调中基于UCC3818的APFC电路设计(论文参考文献)
- [1]3.5kW功率因数校正变换器补偿网络的设计[J]. 周钊正,王春芳,赵永强. 青岛大学学报(工程技术版), 2017(04)
- [2]开关电源功率因数校正控制算法的研究[D]. 徐友莲. 哈尔滨工业大学, 2014(07)
- [3]基于DSP的单相APFC的研究与设计[D]. 吕新阁. 杭州电子科技大学, 2013(S1)
- [4]基于单相无桥拓扑有源PFC的变频热泵热力站电源研究[D]. 田虎. 昆明理工大学, 2009(02)
- [5]基于DSP控制的功率因数校正研究[D]. 李杭军. 扬州大学, 2008(02)
- [6]基于UCC2818A的大功率有源校正电路设计[J]. 袁扞平,袁鹏平. 机电工程, 2007(09)
- [7]新型单元级联式中高压变频器的研究[D]. 吴晓花. 天津大学, 2007(04)
- [8]功率因数校正技术研究及其在空调中的应用[D]. 林晓慧. 山东大学, 2007(03)
- [9]Boost APFC电路的设计与实现[D]. 宗凡. 西北工业大学, 2006(07)
- [10]变频空调中基于UCC3818的APFC电路设计[J]. 丁京柱. 电子设计应用, 2004(01)