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摘 要

随着人类社会的不断发展，越来越多的电力电子设备被投入使用，但大量的谐波电流对设备的使用造成了很大的阻碍。为了应对这一问题，发展出了功率因数校正技术，因为电网中的电能质量关系到社会的方方面面，因此功率因数校正技术一直吸引着大批的研究者。

本文先是对功率因数校正技术进行了阐述，接着分别阐述了传统功率因数校正电路和交错并联功率因数校正电路的工作原理，电路特性等。将交错并联技术运用到功率因数校正中，能有效提高设备的功率等级，降低电流纹波，提高功率因数。

根据上述理论分析，以UC3854芯片为核心设计电路的元件参数。之后又分别对两种变换器利用Saber搭建电路模型，并进行仿真模拟，对仿真出的两个波形进行比较研究，从而更证明了交错并联变换器的优越性。

关键词：谐波污染 功率因数校正 交错并联

Design of Boost Interleaved Parallel PFC Converter

ABSTRACT

With the continuous development of human society, more and more power electronic equipment is put into use, but a lot of harmonic current on the use of equipment caused a great obstacle. In order to deal with this problem, the development of power factor correction technology, because the power quality in the power grid related to all aspects of society, so power factor correction technology has been attracting a large number of researchers.

In this paper, the power factor correction technique is described first, then the working principle and circuit characteristics of the traditional power factor correction circuit and the interleaved parallel power factor correction circuit are described respectively. The application of staggered parallel technology to power factor correction can effectively improve the power level of the device, reduce the current ripple and improve the power factor.

According to the above theoretical analysis, the UC3854 chip as the core design circuit component parameters. Then, two kinds of converters are used to build the circuit model by Saber, and the simulation is carried out. The two waveforms of the simulation are compared and the superiority of the staggered parallel converter is proved.

Key words: Harmonic pollution; Power factor correction; Staggered parallel

目录

摘要 I

ABSTRACT II

目录 Ⅲ

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.1.1 谐波电流产生的原因 1

1.1.2 谐波电流造成的危害 2

1.1.3 限制谐波电流标准的提出 2

1.1.4 谐波的抑制方法 3

1.2 功率因数校正技术 3

1.2.1 功率因数校正的定义 3

1.2.2 功率因数校正技术的分类 4

1.2.3 交错并联Boost PFC技术 6

1.3 PFC技术的发展趋势 6

1.4 本文的研究意义和主要内容 7

1.4.1 本文的研究意义 7

1.4.2 本文的主要内容 7

第二章 交错并联Boost PFC的工作原理和分析 8

2.1 传统Boost PFC的电路分析 8

2.1.1电路工作模式 8

2.1.2 电路特性分析 9

2.2 CCM交错并联Boost PFC电路 10

2.2.1 交错并联技术 10

2.2.2 交错并联Boost PFC电路的拓扑结构 10

2.2.3 交错并联Boost PFC的工作模式分析 12

2.3 CCM交错并联Boost PFC的电路特性 15

2.3.1 输入电流纹波的减小 16

2.3.2 电感磁芯体积的减少 18

2.3.3 输出电容电流的降低 19

2.4 本章小结 20

第三章 CCM交错并联Boost PFC电路的设计 21

3.1 电路总体设计方案 21

3.2 主电路设计 22

3.2.1 开关频率的选择 22

3.2.2 电感的设计 23

3.2.3 输出电容的设计 24

3.2.4 开关管和二极管的选择 25

3.2.5 其他参数的选择 25

3.3 控制电路设计 26

3.3.1 控制芯片介绍 26

3.3.2 控制电路参数的设计 28

3.3.3 分频电路的设计 33

3.3.4 驱动电路的设计 34

3.3.5 电源部件设计 35

3.4 本章小结 36

第四章 仿真结果与分析 37

4.1 传统Boost PFC变换器的仿真 37

4.2 交错并联Boost PFC变换器的仿真 40

4.3 本章小结 42

第五章 总结与展望 43

5.1 总结 43

5.2 展望 44

参考文献 45

致谢 47

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