1. 研究目的与意义（文献综述）

随着电力电子技术和半导体技术的发展，越来越多的电力电子装置被应用到各行各业中，这些电气装置的输入端大部分都采用了整流电路与电网接入，整流电路是指将交流电能变为直流电能供给直流用电设备的一种电路，传统整流电路采用二极管与滤波电容构成的[1]。如图1-1所示，由于电容的储能性质，当输入电压高于滤波电容电压时，二极管导通时才有电流通过，而当输入电压低于滤波电容时，二极管关断，此时电流为零，这导致了输入电流只有在输入交流正弦电压峰值附近才会出现，使输入电流严重畸变成峰值很高的尖峰电流。利用傅立叶原理对畸变的输入电流进行分析，可知输入电流中除了基波以外，还存在大量的谐波分量。这些谐波分量大量流入电网，一方面由于谐波电流的“二次效应”，即谐波电流在线路中流过时在线路阻抗上产生的谐波压降，反过来对电网电压造成影响，产生畸变，影响用电设备的正常工作；另一方面谐波电流会导致继电保护和自动装置的误动作，使电气测量仪表计量不准确，造成电路故障[2]。

为了减少电力电子装置的应用对电网造成的谐波污染，保证电能质量，提高电网的可靠性，许多国家和国际组织为了限制输出电流谐波都制定了相应的标准。如国际电气工程师协会(ieee)提出的ieee519-992和国际电工委员会(iec)提出的iec61000-3-2,我国于1994年开始实施(gb/t14549-1993)《电能质量-公共电网谐波》标准[3],标准规定了电网标称电压为0.38/6/10/35/110kv公用电网中的电压畸变率以及公共连接点的用户注入谐波电流的上限。

目前解决电力电子装置所产生的谐波主要有两种方法[2]：一种是被动法，采用无源滤波或者有源滤波电路对谐波旁路或者补偿，一般是通过无源lc调谐滤波器来实现，但滤波器的体积和重量比较大，对负载变化的适应性也比较差。另一种是主动法，即设计新一代高性能整流器，对电力电子装置的拓扑结构和控制策略进行改进，使其输入电流和输入电压同相，减少甚至消除谐波分量，实现功率因数近似为1，即功率因数校正技术。从理论上讲，几种基本dc/dc变换器都可以用作功率因数校正的电路结构，但由于boost变换器具有输入电流连续且脉动小，输出电压高，功率器件为共源极驱动的优点而被广泛使用[4]。

2. 研究的基本内容与方案

本课题以教研室3.3kw无线输电项目为背景，在此基础上对有源功率因数校正技术进行了深入的研究，设计输出功率5kw的基于交错并联boost的功率因数校正电路。本设计要求如下所示：输入电压220v ac，输入频率50hz，输出电压400vdc，输出功率5kw，开关频率81.38khz-90khz。

本课题主要研究内容包括以下几方面的工作：

(1) 了解功率因数校正技术的研究背景和技术发展。首先对常规的单相功率因数校正技术进行了分类介绍和比较,然后对近年来比较热门的交错并联pfc技术的研究成果作了简要归纳。最后分析了功率因数校正技术的发展方向,并对本课题的研究意义进行了阐述。

3. 研究计划与安排

第1周：广泛查阅中外文献资料，研究及方案论证，

第2周：确定采用的设计方案和设计路线，完成开题报告。

第3周：完成大功率交错并联pfc设计方案选择，包括器件的选型。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]王兆安, 刘进军. 电力电子技术[m]. 北京: 机械工业出版社, 2009.

[2]王山山，交错并联boostpfc变换器的研究[d].浙江大学硕士学位论文,2010.

[3]中国国家标准gb/t14549-53:电能质量公共电网谐波.北京：中国标准出版社,1994