【摘 要】
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摘要：随着大功率开关器件的不断研发,近几年,高频开关电源在电解电源领域得以研究及应用。和传统的晶闸管整流电源相比,高频开关电源的效率高、电源体积小以及调压范围宽。但
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摘要：随着大功率开关器件的不断研发,近几年,高频开关电源在电解电源领域得以研究及应用。和传统的晶闸管整流电源相比,高频开关电源的效率高、电源体积小以及调压范围宽。但目前高频开关电源存在功率因素低、软开关实现效果较差等问题。因此,提高高频开关电源的功率因素和减少电源的开关损耗具有很大的研究意义。本文在传统的单级全桥DC/DC变换器前加入一级三相功率因素校正变换器(APFC)组成两级DC/DC变换器串联结构。为满足电解工业大功率应用需求,本文构建了一种三相双开关交错并联APFC电路拓扑,同时对单周期控制加以改进,设计了一种满足此电路拓扑的控制器。通过仿真表明,加入三相双开关交错并联APFC后电源的谐波含量降低、提高了电源的功率因素、且输出电压恒定。两级DC/DC变换器中的后级DC/DC变换器采用全桥LLC谐振变换器。利用基波简化分析法对变换器进行等效建模,然后采用单周期控制设计了全桥LLC谐振变换器的控制器,同时分析了变换器软开关的实现条件。经仿真表明,通过对变换器参数的优化设计实现了原边全桥开关管的零电压开关以及副边整流二极管的零电流开关,开关损耗明显降低,提升了变换器的效率。对两级DC/DC变换器独立等效分析完后,构建了基于两级DC/DC变换器的高频开关电源的电路拓扑,然后对基于两级DC/DC变换器的电源的稳定性进行了分析。通过阻抗比稳定性判据分析表明,在两级DC/DC变换器中间加入直流母线电容后电源能稳定工作。本文在传统高频开关电源的基础上加入一级三相APFC,提高了电源的功率因素,同时,将LLC谐振技术引入全桥DC/DC变换器,较好的实现了开关器件的软开关,为高频开关电源应用于电解工业提供了一定的理论依据。图56幅,表1个,参考文献64篇。
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