基于UC3854芯片控制的APFC電路的研究

電氣工程論文編號:DQ141   論文字數(shù):16699,頁數(shù):37

摘要 Ⅱ
1緒論 1
  1.1 研究背景 1
  1.2 國內(nèi)外研究進展 2
  1.3 研究主要內(nèi)容 2
2 APFC技術(shù) 4
  2.1 功率因數(shù)的定義 4
  2.2 無源功率因數(shù)校正 5
  2.3 有源功率因數(shù)校正 6
      2.3.1有源功率因數(shù)校正的基本原理 6
  2.4 Boost APFC控制方法 6
     2.4.1 電壓跟隨器 7
     2.4.2 乘法器控制 7
  2.5 有源功率因數(shù)校正的兩種電路 12
3 Boost APFC電路結(jié)構(gòu)及原理 15
  3.1 APFC的主電路拓撲 15
  3.2 Boost變換器的工作原理 15
  3.3 Boost APFC整體電路的結(jié)構(gòu)框圖 17
4 APFC電路的設計及仿真 19
  4.1 UC3854控制的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能特點 19
     4.1.1 UC3854的基本組成 19
  4.1.2 管腳排列及功能 20
  4.2 UC3854控制電路各參數(shù)的設計 22
  4.2.1 峰值電流限制 22
  4.2.2 乘法器的設置 22
  4.2.3 振蕩器的設置 24
  4.2.4 驅(qū)動電路的設計 25
  4.2.5 反饋補償網(wǎng)絡的初步設計 25
  4.3 Boost APFC主回路元器件的設計 27
  4.3.1 Boost電壓提升電路電感的設計 27
  4.3.2 輸出電容的選擇 28
  4.3.3 功率開關(guān)與二極管功率 29
  4.4 APFC電路模擬與仿真 29
     4.4.1 仿真軟件的簡介 29
     4.4.2 仿真分析 30
5 結(jié)論 32
參考文獻 33
致謝 34

摘要
  
 功率因數(shù)校正（APFC）技術(shù)能極大地改善電壓、電流波形，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)和穩(wěn)定性。本課題采用UNITRODE公司的UC3854芯片，設計一容量為250W的單相有源功率因數(shù)校正電路，實現(xiàn)在PSIM環(huán)境下的仿真。
 本文在通過比較無源功率因數(shù)校正和有源功率因數(shù)校正，應用Boost變換器為主電路拓撲來提高功率因數(shù)和抑制諧波電流，同時采用電壓反饋，使輸出電壓為近似平滑的穩(wěn)定直流電壓。其中主電路的升壓電感起著能量的傳遞、儲存和濾波等作用，而且還決定了輸入電流中高頻紋波的大小。又用PSIM軟件對電路做了仿真試驗，分析比較了在電感取不同值時的輸入電流的波形并對波形進行了傅立葉分析，進一步驗證了理論分析的結(jié)論。
 實驗結(jié)果表明，所設計的以UC3854為核心的有源功率因數(shù)校正電路能在80~270V電壓輸入范圍內(nèi)得到穩(wěn)定的直流電壓輸出，并使得功率因數(shù)達到0.98，基本達到預期效果。
 
關(guān)鍵詞：有源功率因數(shù)校正；Boost變換器 ；UC3854 ；仿真

ABSTARCT
 
 Power Factor Correction (APFC) technology can greatly improve the voltage and current waveforms, at the same time ,it can also improve system power factor and stability. The issue adopts UC3854 with UNITRODE company to design a single-phase active power factor correction circuit with capacity of 250W and who achieves the simulation in the PSIM environment.
  This article points out their each applicability occasion by comparing the passive power factor correction and active power factor correction, this circuit   applies Boost converter circuit topology to improve the power factor and control harmonic waves, while adopting voltage feedback to make the output voltage to be smooth and stable DC voltage. In this circuit, the boost inductor of major circuit makes an transmission, storage and filtering effect, and that determines the size of high frequency ripple of input current. PSIM software what I used do the simulation of circuit, analyzed and compared to different values of the inductance of the input current waveform and made the Fourier analysis of waveforms, and further verified the results of theoretical analysis.
 The experimental result indicated that the UC3854 core of active power factor correction as designed can obtain the  stable DC output voltage in the inputting scope of 80~270V, besides, cause the power factor to 0.98 and achieve the desired effect.
 key word:  Active Power Factor Correction ；Boost Converter； UC3854； Simulationng