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1、哈尔滨工业大学（威海）本科毕业设计（论文）摘要IAbstractII第1章 绪论- 1 -1.1 课题背景- 1 -1.2 课题来源、目的和意义- 2 -1.3 主要研究内容- 2 -1.4 本文结构- 2 -第2章 有源功率因数校正的原理及控制策略- 4 -2.1 功率因数定义- 4 -2.2 功率因数和总谐波失真系数的关系- 5 -2.3 功率因数主电路的选择- 5 -2.4 功率因数校正技术的两个主要方法- 5 -2.5 有源功率因数的控制策略- 7 -2.5.1 连续导电控制模式(CCM)- 7 -2.5.2 断续导电控制模式(DCM)- 10 -2.5.3 临界导电控制模式(CRM)
2、- 10 -2.6 本章小结- 11 -第3章 有源功率因数校正及功率因数测量硬件设计- 12 -3.1 功率因数测量硬件设计- 12 -3.1.1 互感器单元- 12 -3.1.2 功率因数测量电路- 13 -3.1.3 电压电流有效值转换单元- 14 -3.1.4 LCD1602介绍- 14 -3.2 基于UC3818的有源功率因数校正硬件设计- 16 -3.2.1 UC3818的引脚功能介绍- 16 -第4章 系统仿真部分- 20 -4.1 APFC的系统仿真- 20 -4.1.1 系统仿真模型的搭建- 20 -4.1.2 无扰动APFC仿真波形及分析- 22 -4.1.3 负载扰动（负
3、载变小）情况下APFC的建模与仿真- 24 -4.1.4 负载扰动（负载变大）情况下APFC的建模与仿真- 25 -4.1.5 电源扰动（电源电压变大）情况下APFC的建模与仿真- 27 -4.1.6 电源扰动（电源变小）情况下APFC的建模与仿真- 29 -4.2 功率因数测量部分系统仿真- 31 -4.2.1 系统元件图- 31 -4.2.2 显示结果部分- 31 -结论- 32 -致谢- 33 -参考文献- 34 - II -摘要 功率因数校正技术是减小用电设备对电网造成的谐波污染，提高用电效率的一项有力措施。用电设备的功率因数是衡量其性能的一项重要指标，而提高功率因数的最根本途径就是采
4、用有源功率因数校正技术。近年来，随着对用电设备性能指标要求的不断提高，这一技术成为电力电子领域研究的热点，并得到了广泛的实际应用。从本质上来讲，功率因数校正的目的就是要控制输入电流，使得用电设备的输入端口仅从交流电网中汲取能量，而不要把任何能量反馈回交流电网，也就是说，要使用电设备的输入端口对交流电网呈“纯阻性”，保证输入电流和电网电压随时成正比。有源功率因数校正技术正是采用电力电子技术中各种基本变换器或其衍生结构，通过对能量传输的适当控制来实现这一目的。针对不同的应用场合，利用合适的拓扑结构、寻找最优化的控制策略，以及改进开关器件性能来提高电路的整体性能，都是有源功率因数校正技术的研究内容1
5、。本次课题采用功率因数控制芯片UC3818为核心，设计了一种较宽电压输入范围、固定电压输出的380V的AC/DC变换器。对该变换器所用的有源功率因数校正(APFC)系统与UC3818芯片的原理和结构做了详细的分析与讨论，介绍了UC3818的管脚排列及功能。所设计的以UC3818为核心的有源功率因数校正器能在150V220V的宽电压输入范围内得到稳定的380V直流电压输出，并使功率因数达到0.99以上。MATLAB强大的信号分析处理能力对高效地设计APFC系统及整定各个环节的参带来了极大便利。论文同时也采用MATLAB设计实现了一个有源功率因数校正器的仿真，用SIMULINK已有模块模拟了UC3
6、818的控制过程，给出了仿真电路和波形。另外，论文还对基于单片机的功率因数的电路测量进行了研究，在PROTUES上进行了仿真。关键词：关键词1；有源功率因数校正2；MATLAB3;单片机测量4;UC3818（注释：关键词一般列4-10个，按词条外延层次从大到小排列）AbstractPower Factor Correction is to reduce the harmonic pollution caused by the electrical equipment on the grid, to improve the energy efficiency of a forceful meas
7、ures. The power factor is an important indicator to measure its performance, and the most fundamental way to improve the power factor is the active power factor correction technology. In recent years, with the continuous improvement of the performance requirements of electrical equipment, this techn
8、ology became a hot topic of research in the field of power electronics, and a wide range of practical applications.In essence, the purpose of power factor correction is to shape the input of electronical equipment and not to put any energy fed back to the AC supply, that is, to use power equipmentin
9、put port was purely resistive AC grid to ensure that at any time is proportional to the input current and grid voltage. Active power factor correction technology is used in a variety of basic converter power electronics technology, or its derivative structure, to achieve this purpose through the app
10、ropriate control of the energy transfer. To find optimal control strategies for different applications, the use of a suitable topology, as well as improved switching devices to improve the overall performance of the circuit are active power factor correction technology research.This issue is power f
11、actor control chip UC3818 as the core to design a wide input voltage range, fixed output voltage of 380V AC / DC converter. The principle and structure of the converter with active power factor correction (APFC) system and the UC3818 is to analysised and discussed I also describes the pin arrangemen
12、t and functions of the UC3818. UC3818 as the core design of active power factor correction can gain a voltage input range that is 90V 220V we can get a stable 380V DC voltage output, and make the power factor above 0.99.The powerful signal analysis processing capability of MATLAB has brought great c
13、onvenience for APFC system to be efficiently designed and tuning of all aspects of the participation. The paper also used the MATLAB design to achieve true of an active power factor correction device.Using SIMULINK existing module we get the simulation circuit and waveform.In addition,measurement of
14、 power factor circuit can be achieved in PROTUES simulation.Key words: key word1; Active Power Factor Correctionkey word2MATLAB; key word3 MCU measurement;key word4UC3818不要删除行尾的分节符，此行不会被打印哈尔滨工业大学（威海）本科毕业设计（论文）目录摘要IAbstractII第1章 绪论- 1 -1.1 课题背景- 1 -1.2 课题来源、目的和意义- 2 -1.3 主要研究内容- 2 -1.4 本文结构- 2 -第2章 有
15、源功率因数校正的原理及控制策略- 4 -2.1 功率因数定义- 4 -2.2 功率因数和总谐波失真系数的关系- 5 -2.3 功率因数主电路的选择- 5 -2.4 功率因数校正技术的两个主要方法- 5 -2.5 有源功率因数的控制策略- 7 -2.5.1 连续导电控制模式(CCM)- 7 -2.5.2 断续导电控制模式(DCM)- 10 -2.5.3 临界导电控制模式(CRM)- 10 -2.6 本章小结- 11 -第3章 有源功率因数校正及功率因数测量硬件设计- 12 -3.1 功率因数测量硬件设计- 12 -3.1.1 互感器单元- 12 -3.1.2 功率因数测量电路- 13 -3.1.3 电压电流有效值转换单元- 14 -3.1.4 LCD1602介绍- 14 -3.2 基于UC3818的有源功率因数校正硬件设计- 16 -3.2.1 UC3818的引脚功能介绍- 16 -第4章 系统仿真部分- 20 -4.1 APFC的系统仿真- 20 -4.1.1 系统仿真模型的搭建- 20 -4.1.2 无扰动APFC仿真波形及分析- 22 -4.1.3 负载扰动（负载变小）情况下APFC的建模与仿真- 24 -4.1.4 负载扰动（负载变大）情况下APFC的建模与仿
