【摘 要】
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随着电子设备在工业应用中日益增多,对电网的谐波污染也越来越严重。为了限制谐波污染,用电设备需加入功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)装置。有源PFC技术具有功率
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随着电子设备在工业应用中日益增多,对电网的谐波污染也越来越严重。为了限制谐波污染,用电设备需加入功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)装置。有源PFC技术具有功率因数高和总谐波含量小等优点,在过去的二十年里,得到了长足的发展和广泛应用。但有源PFC变换器存在输入电流过零畸变的缺陷,并且随着输入频率的升高而越来越严重,本文的工作就是针对解决高输入频率下严重的输入电流过零畸变而展开的。本文对产生输入电流过零畸变的各种原因进行了定量分析,指出电感和输入电流与输入电压间的相位差是影响高频输入下输入电流过零畸变严重的根本原因。针对这两种原因提出了相应的措施来减小输入电流的过零畸变,并给出了仿真验证。为了同时减小电感和输入电流与输入电压间的相位差,本文提出采用多电平变换器作为PFC变换器的拓扑。文章详细分析了三电平(Three-Level, TL)变换器的特点和对输入电流过零畸变的改善作用,并推广至多电平变换器。多电平变换器为解决高频输入下PFC变换器输入电流过零畸变提供了一种思路。本文详细地分析了Boost TL PFC变换器的主电路及控制电路参数的设计过程,在实验室完成一台原理样机。并完成一台Boost PFC变换器进行实验对比,实验结果表明,相比于Boost PFC变换器,Boost TL PFC变换器能有效地减小电流谐波使其满足相应的谐波标准RTCA DO-160D,所以它适合于即将采用360Hz-800Hz变频交流供电体制的航空电网。
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