了得網工業技術_電流型全橋單級APFC變換器及其關鍵技術

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高等院校電力電子技術等相關專業碩士生、博士生，從事開關電源相關產品研究開發的工程技術人員

內容簡介

《電流型全橋單級APFC變換器及其關鍵技術》對一種適合中、大功率領域應用的電流型全橋單級有源功率因數校正(APFC)變換器及其關鍵技術進行了繫統的分析與研究，介紹了該類單相、三相APFC變換器的拓撲結構與工作原理，在此基礎上，揭示了該類變換器電壓尖峰、起動、變壓器偏磁以及輸出電壓紋波問題的產生機理。針對其電壓尖峰問題，在對有源箝位方法進行深入研究的基礎上，相繼提出並實現了無源箝位的抑制方法、基於無源緩衝方式的抑制方法以及基於磁集成無源輔助環節的抑制方法；針對其起動問題，相繼提出並實現了有損起動方法、基於Buck模式的單相APFC變換器起動方法以及基於Flyback模式的單相、三相APFC變換器起動方法；針對其變壓器偏磁問題，提出並設計了一種基於死區調節的偏磁抑制方法；針對其輸出電壓紋波問題，提出並設計了一種基於輔助環節的單相APFC變換器輸出電壓紋波抑制策略。

作者簡介

目錄
前言
第1章緒論 1
1.1 引言 1
1.2 APFC技術的分類 2
1.2.1 APFC技術的分類方式 2
1.2.2 兩級APFC與單級APFC 3
1.3 典型的單級APFC變換器拓撲 4
1.3.1 單相單級APFC變換器拓撲 4
1.3.2 三相單級APFC變換器拓撲 7
1.4 電流型全橋Boost拓撲的研究概況 11
1.4.1 電流型全橋Boost拓撲及其特點 11
1.4.2 電流型全橋Boost拓撲存在的問題及其解決方法 12
1.5 本書內容概述 16
第2章電流型全橋單級APFC變換器拓撲結構與工作原理 18
2.1 引言 18
2.2 單相電流型全橋單級APFC變換器 18
2.2.1 變換器拓撲結構與基本工作原理 18
2.2.2 DCM時的工作原理 19
2.2.3 CCM時的工作原理 22
2.3 三相電流型全橋單級APFC變換器 24
2.3.1 變換器拓撲結構與基本工作原理 24
2.3.2 功率因數校正機理與電流斷續條件 25
2.3.3 輸入電流的諧波分析與抑制策略 30
2.3.4 仿真與實驗驗證 34
2.4 本章小結 38
第3章變壓器原邊電壓尖峰的產生機理及其箝位方法 39
3.1 引言 39
3.2 變壓器原邊電壓尖峰的產生機理 39
3.2.1 電壓尖峰產生機理分析 39
3.2.2 仿真與實驗驗證 41
3.3 變壓器原邊電壓尖峰的有源箝位方法 43
3.3.1 電路結構與工作原理 43
3.3.2 軟開關設計與實現 49
3.3.3 實驗驗證 51
3.4 變壓器原邊電壓尖峰的無源箝位方法 52
3.4.1 電路結構與工作原理 52
3.4.2 電壓尖峰抑制能力分析 56
3.4.3 實驗驗證 59
3.5 本章小結 61
第4章基於無源緩衝方式的電壓尖峰抑制方法 62
4.1 引言 62
4.2 單LC諧振無源緩衝的電壓尖峰抑制方法 62
4.2.1 電路結構與工作原理 62
4.2.2 緩衝電路的參數分析與設計 71
4.2.3 實驗驗證 73
4.3 雙LC諧振無源緩衝的電壓尖峰抑制方法 75
4.3.1 電路結構與工作原理 75
4.3.2 緩衝電路的參數分析與設計 80
4.3.3 實驗驗證 82
4.4 改進型單LC諧振無源緩衝的電壓尖峰抑制方法 84
4.4.1 電路結構與工作原理 84
4.4.2 緩衝電路參數的對比分析與設計 92
4.4.3 實驗驗證 95
4.5 本章小結 100
第5章基於磁集成無源輔助環節的電壓尖峰抑制方法 101
5.1 引言 101
5.2 基於耦合電感的雙LC諧振無源緩衝電路 101
5.2.1 電路結構與工作原理 101
5.2.2 耦合電感的作用機理與設計要素 106
5.2.3 實驗驗證 110
5.3 基於耦合電感的多級無源箝位電路 113
5.3.1 電路結構與工作原理 113
5.3.2 多電感耦合的作用機理與設計要素 119
5.3.3 箝位電路級數的影響機制分析 123
5.3.4 實驗驗證 126
5.4 基於變壓器集成的反激式無源輔助環節 128
5.4.1 電路結構與工作原理 128
5.4.2 反激式集成變壓器的作用機理與結構設計 134
5.4.3 輔助環節的參數分析與設計 136
5.4.4 實驗驗證 139
5.5 本章小結 142
第6章 APFC變換器的起動方法 143
6.1 引言 143
6.2 變換器的起動過程 143
6.2.1 變換器的起動過程分析 143
6.2.2 變換器恆占空比起動的仿真與實驗結果 146
6.3 變換器的有損起動方法 147
6.3.1 變換器的有損起動方法分析 147
6.3.2 變換器有損起動方法的仿真與實驗結果 148
6.4 基於Buck模式的單相APFC變換器起動方法 150
6.4.1 基於Buck模式起動的工作機理 150
6.4.2 輸入過流抑制能力分析 157
6.4.3 起動參數分析 162
6.4.4 仿真與實驗驗證 165
6.5 基於Flyback模式的單相APFC變換器起動方法 168
6.5.1 起動方法的基本原理 168
6.5.2 起動過程分析 170
6.5.3 關鍵參數分析與設計 173
6.5.4 實驗驗證 175
6.6 基於Flyback模式的三相APFC變換器起動方法 177
6.6.1 起動方法的基本原理 177
6.6.2 工作過程分析 178
6.6.3 關鍵參數分析與設計 182
6.6.4 實驗驗證 186
6.7 本章小結 188
第7章單相APFC變換器變壓器偏磁機理及其抑制方法 189
7.1 引言 189
7.2 變壓器偏磁機理分析 189
7.2.1 傳統全橋電路的偏磁機理 189
7.2.2 單相電流型全橋單級APFC變換器變壓器偏磁機理分析 190
7.3 基於死區調節的變壓器偏磁抑制方法 192
7.3.1 變壓器偏磁抑制的基本原理 192
7.3.2 變壓器偏磁抑制工作機理分析 195
7.3.3 其他因素導致的變壓器偏磁抑制能力分析 197
7.4 實現方案及關鍵參數分析 200
7.4.1 積分復位電路設計 200
7.4.2 死區影響分析 201
7.5 實驗驗證 203
7.6 本章小結 205
第8章基於輔助環節的單相APFC變換器輸出電壓紋波抑制策略 207
8.1 引言 207
8.2 單相電流型全橋單級APFC變換器輸出電壓紋波的影響因素分析 207
8.3 基於反激式輔助環節的單相APFC變換器 209
8.3.1 電路結構 209
8.3.2 主電路工作原理 210
8.3.3 輔助環節工作原理 214
8.4 基於反激式輔助環節的輸出電壓紋波抑制策略 215
8.4.1 紋波抑制原理 215
8.4.2 補償電流設計 217
8.5 輔助環節功率分析 219
8.5.1 箝位電容輸入功率 219
8.5.2 輔助環節輸出功率 220
8.5.3 箝位電容影響規律分析 224
8.6 實驗驗證 225
8.6.1 輔助環節控制方案 225
8.6.2 實驗結果分析 226
8.7 本章小結 230
參考文獻 231

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