2。1 Boost DC-DC 变换器基本原理 6
2。2 CCM Boost PFC变换器的控制方法 8
3 CCM Boost PFC电路设计及仿真10
3。1 电路参数设计10
3。2 UC3854的功能和原理11
3。3 CCM Boost PFC变换器的仿真 12
结论 16
致谢 17
参考文献18
图1。1 二极管整流电路 3
图1。2 电网侧电压电流波形 3
图 1。3 无源滤波电路 4
图1。4 基本功率因数校正电路5
图1。5 Boost PFC 电路5
图2。1 DC-DC boost 变换器6
图2。2 Boost变换器的电感电压和电流及二极管电流波形 7
图2。3 CCM Boost PFC 控制示意图 8
图2。4 电感电流随开关管通断的变化波形 9
图3。1 UC3854电路框图12
图3。2 Boost PFC仿真电路 13
图3。3 整流桥加电容滤波时的输入电压、输出电压和输入电流波形及其谐波 13
图3。4 整流后输入电压,电感电流和输出电压波形 14
图3。5 vac=110V开关周期内的开关管驱动信号、电感两端电压和电感电流 14
图3。6 vac=220V开关周期内的开关管驱动信号、电感两端电压和电感电流 14
图3。7 电感电流谐波分析 15
表3。1 UC3854引脚功能表 12
1 绪论
图1。1为二极管整流带滤波电容的整流电路,由于二极管导通时间较短,电网侧电流波形呈脉冲型;而导通过程中电流变化较快,因此引入大量的高次谐波,如图1。2所示。
图1。1 二极管整流电路
图1。2 电网侧电压电流波形
1。1 谐波的危害论文网
电力电子设备等非线性装置,除消耗大量的无功功率,还会产生大量的谐波电流。谐波和无功功率是关系电网效率的两个重要指标。它们对电网或相关设备会产生严重的影响。
无功功率分为基波无功功率和谐波无功功率。无功功率对公用电网的影响主要表现在:a。无功功率的增加导致电流视在功率的增大,使发电机、变压器等电气设备容量利用率下降,同时设备及线路损耗增加。b。线路及变压器的电压降增加,如果是冲击性负载,还会使电压产生剧烈波动,严重影响电网的供电质量[1]。
谐波对公用电网和其他系统的危害大致有:
1)使电网中的元件带来附加的谐波损耗,如使电动机附加损耗以及发热增加、过载能力和效率降低、产生脉动转矩。降低了发电、输电及用电设备的效率,大量的三次谐波电流流过中性线会导致中性线过热甚至引发火灾。
2)使用户端的电压波形产生严重的畸变,影响电气设备的正常工作。谐波使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短以致损坏。
3)易使电网中用于补偿无功功率的电容器发生局部并联或串联谐振,造成过电压或过电流,使电容器绝缘老化,甚至引起严重事故。
4)导致继电保护和自动装置的误动作,并使电气测量仪表计量不准,影响计量准确度。
5)对临近的通信系统产生干扰,降低通信质量,甚至使通信系统无法正常工作。
1。2 功率因数及谐波
若负载为纯阻性,则输入电压和输入电流同频同相位,且均为正弦波形,则功率因数为1。当输入电压和输入电流为同频率的标准正弦波的波形,但存在一定相位差φ时,功率因数的表达式为
PF=cosφ (1。1)
如果输入电流中包含一定的谐波成分,则PF不能用以上公式来计算。于是引出电流谐波总畸变率(Total Harmonic Distortion,THD),其定义为总的谐波电流值除以基波电流值,可表达为: