《300W功率因数校正器设计终稿》由会员分享，可在线阅读，更多相关《300W功率因数校正器设计终稿（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本科毕业设计题目： 300W功率因数校正器设计 / 毕业设计论文任务书1.毕业设计论文题目： 300W功率因数校正器设计2.题目背景和意义：提高功率因数,开发新型高功率因数变流器是节省能源、提高电能质量、保证电力系统安全稳定运行的要求。针对谐波污染,国际上已制定了各种相关的标准和规定,以限制谐波的危害,净化电磁环境。随着这些标准的强制执行,PFC技术势在必行。在用电设备中采用PFC技术来提高功率因数、提高效率,可以减少电源整机成本,提高可靠性,对于提高产品的竞争力既有十分重要的意义。3.设计的主要容理工科含技术指标主要容：掌握AC/DC变流器和有源功率因数校正器的原理。设计单周期控制的1KW功
2、率因数校正器硬件系统,掌握系统调试方法,使系统达到设计要求。 技术指标： 输入：交流220V10； 输出：380V直流； 输出功率：300W； 功率因数：98； 4.设计的基本要求及进度安排含起始时间、设计地点基本要求： 1分析、掌握该课题总体方案,广泛阅读相关技术资料,并提出自己的见解。 2掌握AC/DC变流器和有源功率因数校正器的原理。 3设计硬件系统,掌握系统调试方法,使系统达到设计要求进度安排：13周：针对原理及应用围、主要技术难点等查阅资料,熟悉课题总体方案。47周：确定系统功能,论证总体方案,确定关键部件的型号,并对部分电路进行实验。813周：画出电气原理图和印制版图,完成硬件电路
3、设计。 1415周：整理资料、撰写论文。5.毕业设计论文的工作量要求实验时数*或实习天数：100天 图纸幅面和数*：A4 其他要求：论文：15000字以上；外文翻译：5000字以上 指导教师签名：年月日学生签名：年月日系教研室主任审批：年月日300W功率因数校正器设计摘 要本论文研究的主要容是300W有源功率因数校正器的设计,并针对其种类及控制方法进行比较和分析,最终以桥式整流器和升压式变换器为主电路,采用单周期控制模式,降低输入电流谐波,并使输入电流与电压同相,达到提高功率因数的目的。本论文提出的单周期控制有源功率因数校正器具有以下优点：结构简单；控制精度高；响应速度快；控制性能不受电源参数
4、变化。本论文针对如何改善交直流转换器输入端的电流波形、降低电磁干扰及设备容量、减少谐波成份与提高功率因数,提高电力能源使用效率等问题,以有源功率因数校正器为主要的研究对象,在深入分析有源功率因数校正器原理的基础上,在单周期控制方式上作了基础性研究。主要容为：枚举各类功率因数校正器,包括其优点、缺点及应用围。介绍单周期控制技术的一些优点,具体阐述单周期控制技术在单相Boost结构APFC中的工作原理,推导出APFC单周期控制方程,给出实现这种控制的主要控制电路及稳定条件。分析基于IR1150的有源功率因数校正器的特点和其硬件电路的设计。最后在实现有源功率因数校正原理的基础上,详细分析了300W
5、APFC变换器参数设计过程。包括主回路中高频输入电容、Boost升压电感、输出电容,以及控制电路中输出电压分压电阻、过压保护分压电阻、频率设定等若干参数的设计。关键词：功率因数；APFC；Boost变换器；单周期控制；谐波Design of the 300W Power Factor Correction AbstractThe thesis discussed the design of the active power factorcorrector.Various types of APFC topologies and several control schemes arealso d
6、iscussed and compared.Finally,bridge rectifier and boost converter basedone-cycle controlmode is adopted.The main objective is to reduce the input current harmonics and to improve power factor.The main advantages for the proposed corrector are simple structure, high control accuracy, quick response
7、speed, and stable control performance.In this thesis,how to improve the AC-DC converter input current waveform,reduce electromagnetic interference and equipment capacity,reduce the harmoniccomponents and improve power factor,improve energy efficiency in the use ofelectricity have been discussed.Besi
8、des,the basic principles of APFC has been in-depthanalyzed,the one-cycle controlmode is basicallyresearched. The mainresults are as follows:1. Enumerate various types of PFC,including advantages, disadvantages, and theirsapplication ranges.2. Introduce the advantages of one-cycle control technology.
9、Elaborate the one-cycle control technology in detail forthe work principles of single-phase Boost structure in APFC.Derive the equations of one-cycle control APFC and this controlis given to achieve the main control circuit and the stability conditions.3. The analysis of the IR1150 features and its
10、circuit design.4.Analysis of the 300W APFC converter parameter design process in detail, based on the realization of the principle of active power factor correction, including high-frequency input capacitance, boost inductor, output capacitance in main circuit, and output voltage dividing resistor,
11、overvoltage protection resistor divider, frequency setting etc. in control circuit.Key Words:power factor; APFC; boost converter; one-cycle control;harmonic wave目 录主要符号表1 绪论11.1 研究背景11.2 研究意义21.3 国外相关研究情况21.3.1 国外相关研究情况21.3.2 国相关研究情况22 功率因数校正原理42.1 功率因数与总谐波失真系数的定义42.2 功率因数校正电路简介62.2.1 桥式整流电路62.2.2 功
12、率因数校正电路的种类72.3 功率因数校正器82.3.1 无源功率因数校器82.3.2 有源功率因数校器93 单相单周期控制Boost结构APFC的工作原理123.1 引言123.2 单周期控制Boost结构APFC123.2.1 Boost变换器功率级输入输出关系123.2.2 单周期控制的Boost结构APFC的工作原理144 单周期控制BOOST结构APFC电路设计174.1 IR1150芯片功能174.2 300W-APFC电路主要参数的设计过程194.2.1 IR1150 APFC电路原理图194.2.2 最大输入功率和电流计算194.2.3 主回路电路参数设计194.2.4 控制电
13、路设计214.3 本章小结315 结 论32参考文献33致谢34毕业设计论文知识产权声明35毕业设计论文独创性声明36附录1 IR1150 APFC电路原理图37附录2 印制电路板图38主 要 符 号 表：功率因数：总谐波失真系数：输入电流：输入电压：输入电压有效值：基波频率：电源电流：周期：平均功率：视在功率：位移系数：输入电流与输入电压之间的相位差：开关管固定频率：占空比：输出电压：电感磁能转化电压：电源电压：电感线圈：电容：开关导通时间: 开关关断时间: 电感电流上升量: 电感电流下降量:开关周期: 整流后的输出电流: 等效电阻:输出电流检测电阻:基准电压: 开启电压:最大输入功率:最大
14、交流输入电流有效值:输入交流电流峰值电流:最大输入平均电流:高频输入电容:电感电流纹波系数: 输入高频电容上的最大电压纹波系数:最小输入电压的峰值电压:最大过载峰值电流:过载系数:电感量:输出电容:自流增益:检测电阻最大电压:检测电阻功耗:峰值保护电流:软启动时间:输入平均电流瞬时值:关断占空比:输入电网电压的瞬态相位角:输入电网电压有效值:输入平均电流峰值1 绪 论功率因数是衡量电器设备性能的一项重要指标。功率因数低的电器设备,不仅不利于电网传输功率的充分利用,而且往往这些电器设备的输入电流谐波含量较高。实践证明,较高的谐波会沿输电线路产生传导干扰和辐射干扰,影响其它用电设备的安全经济运行。如对发电机和变压器产生附加功率损耗,对继电器、自动保护装置、电子计算机及通讯设备产生干扰而造成误动作或计算误差。因此,防止和减小电流谐波对电网的污染,抑制电磁干扰,已成为全球性普遍关注的问题。国际电工委与之相关的电磁兼容法规对电器设
