论文总字数：21357字

摘 要

目前，电力电子元器件在电力系统中的应用越来越广泛，并且对电能质量的要求更高，所以功率因数校正即PFC已经成为一个重要的研究课题。由于高效率PFC能增大电能的利用率、提高电能质量并且能使大多数产品达到标准，所以高效率PFC变换器是电力研究中一项至关重要的技术。

对于功率因数校正技术来说，所有的拓扑结构中，带有整流桥的PFC电路使用的最多。以往的PFC电路利用整流桥把输入的交流给整流成直流电压，经过跟随的Boost电路完成功率因数校正。整流桥的损耗会因为功率等级的增加在全部功率等级中占有很高的比例，所以为了提高整个系统的效率，使用不含有整流桥的无桥的PFC拓扑结构有着至关重要的作用。

因为去除掉了传统的Boost PFC电路中的整流桥，所以基本的无桥Boost PFC电路也许会有比过去的Boost PFC电路更高的效率。在Semi－bridge less Boost无桥PFC拓扑中，为了降低基本型无桥Boost PFC电路的共模干扰，通常会在回路中加上两个二极管。本片论文主要研究的就是Semi－bridge less Boost无桥PFC拓扑，介绍了它的原理以及各个模态下的工作方式，对Semi－bridge less Boost无桥PFC拓扑结构进行建模，并通过saber软件对其进行仿真。仿真的结果检验了Semi－bridge less Boost无桥PFC拓扑设计的正确性和合理性。并利用查找其他相关文献可以发现，通过对Semi－bridge less Boost无桥PFC的实际检测发现，指标都满足要求，所以在指标要求高的开关电源设备中，它具有实际的应用价值。

关键词：功率因数校正，共模干扰，整流桥，二极管回流

Abstract

At present, the application of power electronic components in power systems is becoming more and more extensive, and the requirements for power quality are higher. Therefore, PFC has become an important research topic. Because high-efficiency PFC can increase the utilization of electrical energy, improve power quality, and enable the majority of products to meet standards, high-efficiency PFC converters are a critical technology in power research.

For PFC technology, PFC circuits with rectifier bridges are used most in all the topologies. In the past, the PFC circuit used a rectifier bridge to rectify the input AC voltage into a DC voltage and complete the power factor correction through the following Boost circuit. The loss of the rectifier bridge occupies a high proportion of the total power level due to the increase of the power level. Therefore, in order to improve the efficiency of the entire system, it is of vital importance to use a bridgeless PFC topology that does not include a rectifier bridge.

Because the bridge rectifier in the traditional Boost PFC circuit is removed, the basic bridgeless Boost PFC circuit may have higher efficiency than the previous Boost PFC circuit. In a semi-bridge less Boost bridgeless PFC topology, two diodes are usually added to the loop to reduce the common-mode interference of the basic bridgeless Boost PFC circuit. This paper focuses on the Semi-bridge less Boost bridgeless PFC topology, introduces its principle and the working mode of each mode, and models the semi-bridge less Boost bridgeless PFC topology through saber software. Simulate it. The simulation results verify the correctness and rationality of the semi-bridge less Boost bridgeless PFC topology design. And find other relevant literature can be found through the actual detection of the semi-bridge less Boost Bridgeless PFC found that the indicators meet the requirements, so in the requirements of high switching power supply equipment, it has practical application value.

Keywords: power factor correction, Common mode interference, Rectifier bridge, Diode reflux.

目录

摘 要

Abstract

第一章 绪 论

1.1课题研究背景

1.2 课题研究现状

1.2.1功率因数校正的概述

1.2.2功率因数校正变换器的分类 3

1.2.3无桥Boost PFC综述 4

1.3 课题研究内容

第二章Semi－bridgless Boost PFC原理和分析

2.1 Semi－bridge less Boost PFC概述

2.2四种工作模态的分析

2.3 本章小结 16

第三章 主功率电路设计 17

3.1电感量设计 17

3.2电容量设计 18

3.3本章小结 19

第四章Semi－bridge less Boost PFC建模和仿真 20

4.1采样和控制电路 20

4.2 补偿环节的设计 21

4.2.1电流内环建模和补偿环节设计 21

4.2.2 电压外环建模和补偿环节设计 23

4.3 Semi－bridgeless Boost PFC仿真及结果分析 25

4.4 本章小结及分析 29

第五章 总结与展望 30

5.1本文工作总结 30

5.2对未来的展望 31

参考文献 32

致谢 33

第一章 绪 论

1.1课题研究背景

二十世纪以来，随着社会和经济一步步发展，人们开始陷入环境危机和能源危机。全球能源系统危机四伏，一直来对其寄予的希望可能会落空。电力作为二次能源在能源中有着非常重要的地位。人们关注的热点已变成电网的经济运行和电能质量。

国际能源署（IEA）发表的《世界能源展望2014》报告瞻望了未来几十年内全世界能源图景：全世界一次能源需求将增长37%，全球人口和经济保持一致增加，但与以往相比，已经步入发展能源强度较低的路途；在全球能源提供构造中，煤炭、石油、天然气和低碳能源（包括核能和可再生能源）的各个占比将相差无几。在《世界能源展望2014》报告中提到，引领世界能源转变的电力部门。电力被视作增长速度最迅速的终端能源结构，与另外别的能源行业对比起来，对于降低世界能源构造中化石能源的比重起到了至关重要的作用和影响。

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