毕业论文基于单周控制的三相VIENNA PFC电路研究与设计 

除此之外，由于许多电力电子设备功率因数非常低，会给电网产生额外负担。

因此，在国内外，功率因数校正，技术已经成为电力电子技术领域研究的个前沿方向，为消除电力电子装置的谐波污染，提高其功率因数，开辟了条新的途径。

整流装置在各种电力电子设备中占有很大的比例。

当前，经常用到的整流电路几乎都采用传统的变换器，如由晶闸管构成的半控整流电路二极管构成的不可控整流电路等非线性电路，其中又以单相和三相桥式整流电路居多。

但传统的变换器存在网侧功率因数低，电网损耗大，效率低以及对电网造成严重的谐波污染等缺点。

传统变换器输入电流谐波如图所示。

幅值基波次次次频率图传统变换器输入电流的谐波由于变换器的功率因数低谐波含量高，所以给电网以及其它用电装置的正常运行带来了许多不必要的麻烦，甚至造成很大的危害谐波电流的二次效应对电网造成污染，在线路阻抗上产生的谐波压降会使电网电压波形发生失真，影响电网质量过大的谐波电流会引起供电线路故障，从而损坏用电设备西安科技大学硕士学位论文谐波电流会使三相四线制供电系统中线电流增加，致使中线超负荷，有可能引起火灾，损坏电气设备，造成重大经济损失谐波会对通信线路和雷达设备造成干扰，谐波噪声会对周围的通信系统产生很大的干扰，严重时会使通信系统无法正常工作谐波会引起同系统中的继电保护装置的误动作，会使常规测量仪表产生谐波误差。

因此，解决电力电子装置的谐波污染问题已十分紧要，而功率因数校正技术在电力电子装置中的应用不仅可以有效地降低高次谐波对电网的污染，使用电装置的输入功率因数用电效率提高而且还可以缓解我国能源短缺的问题。

所以，对技术的深入研究是十分必要的。

国际电工委员会，在年制定了谐波标准，它是涉及谐波电流限制的第个规范。

在年对谐波标准进行了修正，在此基础上，于年还制定了等标准。

随后，和等标准也相继颁布。

表所列为标准对类设备电网谐波电流的规定限制。

表标准对类设备谐波电流的要求谐波次数最大允许谐波电流值奇次偶次我国也在年至年分别颁布了电能质量谐波方面的国家标准电能质量公用电网谐波电能质量电压波动和闪变电能质量三相电压允许不平衡度电能质量电力系统频率允许偏差和电能质量供电电压允许偏差，并且还实行了强制性认证。

绪论由于整流器存在着谐波大功率因数低等缺点，针对这些缺点，学者们研究了很多改善措施。

其中最具代表性的有两种方法被动方法，即通过采用无源或有源电力滤波电路来旁路或消除谐波的方法来对电网谐波实施谐波补偿二主动方法，即对电力电子设备自身进行改进，其工作原理为通过设计新代的前置有源整流器，即将有源功率因数校正下面简称功率因数校正技术应用于整流器内部的方法对整流器进行改善，使其谐波减少，输入电流电压同步，实现功率因数高谐波含量低的整流。

相比被动的对电网谐波补偿的方法，解决谐波问题的积极方法是清除或降低电力电子装置产生的谐波污染。

传统的无源电路采用滤波器增大整流桥导通角来补偿谐波和无功功率，从而降低了电流，周林，蒋建文，周雒维等基于单周控制的三相四线制有源电力滤波器中国电机工程学报杜雄，周雒维，谢品芳种改进的单周控制直流侧有源电力滤波器及其稳态和动态研究中国电机工程学报王秀华基于的功率因数校正电路的研究通信电源技术武志贤，蔡丽娟，汤酉元三相高功率因数整流器的研究现状及展望电气传动冯磊种单周期控制的三相三开关电路研究武汉华中科技大学，魏炜种改进的三相型双管变换电路的研究武汉华中科技大学，刘树林，刘健开关变换器分析与设计北京机械工业出版社，周志敏，周纪海，纪爱华高频开关电源设计与应用实例北京人民邮电出版社，参考文献林欣功率电子技术北京清华大学出版社，陈坚电力电子学电力电子变换和控制技术北京高等教育出版社曹建安，裴云庆，王兆安基于零序谐波电流注入的三相功率因数校正技术研究中国电机工程学报杨成林，陈敏，徐德鸿三相功率因数校正技术的综述第十五届全国电源技术年会论文集，郑春芳三相高功率因数整流器的研究广州华南理工大学陈贤明，吕宏水，刘国华，王伟，朱晓东单周控制三相整流器的研究电气传动自动化，戴珂，彭繁，张树全，刘聪基于单周控制的三相的仿真研究电源学报王小峰，胡敏，邓焰，何湘宁基于单相思想的三相整流器控制策略研究电力电子技术张厚生基于单周期控制的高功率因数整流器的研究西安西北工业大学，杜贵平，黄石生，王振民大功率逆变电源峰值电流控制模式的研究电力电子技术徐坚单周控制功率因数校正技术研究南京，南京航空航天大学，刘树林，刘健，钟久明峰值电流控制变换器斜坡补偿电路的优化设计电力电子技术西安科技大学硕士学位论文附录攻读硕士学位期间参与的科研项目年月至年月，参与完成便携式电子式互感器校验仪装置技术开发年月至年月，参与完成超级电容变换器样机年月至年月，参与完成多路输出开关电源样机年月至年月，参与完成本安电源样机年月至年月，参与编写工程实验室项目资金申请报告。

附录附录基于单周控制的三相结构设计电路图论文题目基于单周控制的三相电路研究与设计专业电力电子与电力传动硕士生李伟指导教师张刚签名签名摘要由电力电子装置产生的大量谐波注入公共电网，不仅影响了供电质量增加网损，而且严重时还可能造成设备工作异常，甚至损坏。

使用功率因数校正，技术把谐波污染控制在较小的范围内已是当务之急。

三相技术在解决电力公害方面起着十分重要的作用，已成为近年来研究的热点。

本文概述了三相高功率因数整流器主电路拓扑结构的研究现状。

总结了目前常用的三相有源功率因数校正拓扑和控制技术的种类及优缺点。

在此基础上对单周控制的三相结构功率因数校正进行了研究。

首先对单周控制原理进行了研究，讨论了单周控制的基本原理及特点，以单周控制的电路为例对其控制性能进行分析。

其次分析了三相三开关三电平拓扑的工作过程并对该拓扑进行了数学建模。

根据以上原理，将单周控制应用于结构电路中，并将控制方案选为以电源管理芯片为核心的三积分方案。

最后探讨了台的单周控制的三相高功率因数整流器的设计过程，其中包括开关管整流管输出滤波电容等元器件参数的计算设定及选型等工作，着重给出了输入电感和驱动变压器等磁性元件的选择依据和设计方法。

该控制实现了无需乘法器和输入电压检测装置，并实现恒频的直接电流控制，控制简单，功率开关管少。

对样机进行了实验验证，实验结果验证了该电路及控制方式的合理性和可行性，该样机输入电流能够很好的跟踪输入电压，输入功率因数较高，基本在以上。

表明了该电路具有较强的实用性和优越性。

关键词功率因数校正单周控制三相整流器研究类型应用研究目录目录绪论课题的背景及研究的意义课题的研究背景本课题研究的意义本课题的国内外研究动态及发展趋势三相的研究动态三相的发展趋势本课题研究内容与研究目标三相电路组成及原理谐波与功率因数的概述谐波及功率因数的定义功率因数校正技术的分类技术的基本原理三相常用主拓扑三相常用主拓扑比较三相主电路的选择三相电路的控制方法不连续导电控制模式连续导电控制模式三相控制方法的选择本章小结单周控制的三相电路分析单周控制原理单周控制技术的基本原理单周控制原理扩展固定开关频率的单周控制断续模式下单周控制单周控制电路中的开关误差自动补偿单周控制原理三相结构电路的原理三相结构工作过程目录三相结构电路的数学模型单周控制的三相电路本章小结单周控制的三相电路设计主电路设计输入电感设计主开关器件设计功率二极管设计输出滤波电容设计控制电路及驱动电路设计开关频率的设计软启动电路设计采样电路设计驱动电路设计本章小结三相电路实例及实验结果技术指标样机电路的设计基本参数计算输入电感参数计算主电路各元器件的选型控制电路设计实验结果及分析本章小结结论总结展望致谢参考文献附录攻读硕士学位期间参与的科研项目附录基于单周控制的三相结构设计电路图绪论绪论课题的背景及研究的意义课题的研究背景随着现代科学技术的发展，人们对电力电子装置的使用越来越多，相应的给公共电网带来的谐波污染也越来越严重，这样不但严重影响电网的供电质量，增加网损，而且严重时还有可能导致电力设备不能正常运行，甚至损坏。

除此之外，由于许多电力电子设备功率因数非常低，会给电网产生额外负担。

因此，在国内外，功率因数校正，技术已经成为电力电子技术领域研究的个前沿方向，为消除电力电子装置的谐波污染，提高其功率因数，开辟了条新的途径。

整流装置在各种电力电子设备中占有很大的比例。

当前，经常用到的整流电路几乎都采用传统的变换器，如由晶闸管构成的半控整流电路二极管构成的不可控整流电路等非线性电路，其中又以单相和三相桥式整流电路居多。

但传统的变换器存在网侧功率因数低，电网损耗大，效率低以及对电网造成严重的谐波污染等缺点。

传统变换器输入电流谐波如图所示。

幅值基波次次次频率图传统变换器输入电流的谐波由于变换器的功率因数低谐波含量高，所以给电网以及其它用电装置的正常运行带来了许多不必要的麻烦，甚至造成很大的危害谐波电流的二次效应对电网造成污染，在线路阻抗上产生的谐波压降会使电网电压波形发生失真，影响电网质量过大的谐波电流会引起供电线路故障，从而损坏用电设备西安科技大学硕士学位论文谐波电流会使三相四线制供电系统中线电流增加，致使中线超负荷，有可能引起火灾，损坏电气设备，造成重大经