摘要DCM Buck PFC变换器由于输入电流断续，在输入电压较低时，输入功率因数相对较低。本文根据输入电流的表达式，提出了一种变导通时间的控制方式，通过改变开关管导通时间使输入电流更接近正弦波，从而在一定程度上提高DCM Buck PFC变换器的输入功率因数。本文根据变导通时间控制方式详细推导了占空比的表达式，在此基础上进行拟合，设计控制电路，进行理论计算与分析。与定导通时间控制相比，本文提出的方法不仅提高了功率因数，同时还有效地减小了输出电压和电感电流的纹波，提高了变换器的效率。本文利用Saber软件对上述控制方式进行仿真，仿真结果表明本文所提出的控制方式是有效的。34018
关键词: Buck变换器，电流断续，功率因数校正，变导通时间控制
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Research on DCM Buck PFC converter
Abstract
DCM Buck PFC converter features discontinuous input current, so when the input voltage is low, the input power factor is relatively low. Based on the expressions of the input current, a variable on-time control mode is proposed, by which the input power factor can be improved. The expression of the duty cycle on the basis of the variable on-time control mode is derived, and by fitting the expression, the control circuit can be simplified. Besides a higher power factor, the proposed variable on-time control achieves a lower critical inductance, which can reduce the inductance current ripple and improve the efficiency of the converter compared to the constant on-time control. The results from the simulation by Saber software are presented to verify the effectiveness of the proposed method.
Keywords: Buck converter, discontinuous-current-mode, Power-factor-correction,
variable on-time control
目 次
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.1.1 无源PFC变换器 1
1.1.2 有源PFC变换器 1
1.2 提高DCM Buck PFC 变换器功率因数的方法 3
1.3 本文的研究意义和主要内容 6
1.3.1 本文的研究意义 6
1.3.2 本文的研究内容 6
2 DCM Buck PFC变换器的变导通时间控制 7
2.1 DCM Buck PFC变换器的工作原理 7
2.2 变导通时间控制 11
2.2.1 变导通时间控制下的占空比表达式 11
2.2.2 占空比拟合 13
2.2.3 控制电路 16
2.3 变导通时间控制的优点 16
2.3.1 提高输入PF值 16
2.3.2 减小输出电压纹波 18
2.3.3 减小电感电流纹波 20
2.4 参数设计 22
2.4.1 电感设计 22
2.4.2 输入整流桥的选择 24
2.4.3 开关管的选择 24
2.4.4 二极管的选择 25
2.4.5 输出电容的选择 26
2.5 本章小结 26
3 仿真分析 27
3.1 仿真工具介绍 27
3.2 仿真结果 27
3.3 本章小结 29
结 论 30
致 谢 31
参考文献32
1 绪论
1.1 研究背景
如今，随着时代的发展，人们对于功率变换器的要求越来越高，由于IEC61000-3-2的限制，大多数的AC/DC功率变换器被迫降低谐波电流来满足其要求[1]。而一些特殊的功率器件，如照明设备则需要满足更为严格的IEC61000-3-2 C类限制[1]。功率因数校正(PFC)是一个能使输入电流近似正弦波的很好的方法，通过功率因数校正能够在很大程度上减小电流的谐波[1]。根据是否采用有源器件，可将PFC技术分为无源和有源两种。 DCM Buck PFC变换器的研究:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_31378.html