全桥移相大功率开关电源设计与功率因数校正研究

"全桥移相大功率开关电源的设计" 全桥移相大功率开关电源是一种在电力电子领域中用于高效转换和控制电能的关键技术。随着电力电子技术的迅速发展，对电源设备的需求不断提高，特别是在大功率应用中。不可控整流器在广泛使用的同时，也导致了电网谐波污染的问题，这不仅降低了电能的生产、传输和利用效率，还对电网稳定性造成了负面影响。因此，改善输入电流的波形，实现电流正弦化以提高功率因数成为了解决这一问题的关键。 本文主要由石宏伟撰写，作为江南大学控制工程专业的硕士论文，由沈锦飞教授指导，于2008年完成。论文重点探讨了在高频和大功率条件下的开关电源设计方案，并对一个特定的20kHz、3kW开关电源的主电路和控制电路进行了理论设计与参数估算。 论文首先介绍了有源功率因数校正（PFC）技术，这是一种通过Boost型单相电路实现输入电流正弦化的技术。该技术能够显著提高系统功率因数，减少谐波污染。论文详细阐述了有源PFC的工作原理，分析了其工作过程，并讨论了相关控制芯片的功能。 接下来，论文转向移相全桥变换器的分析。移相全桥变换器以其零电压开关（ZVS）特性，降低了开关损耗，提高了转换效率。论文详细探讨了移相全桥的工作机制，并进行了参数设计，以适应大功率应用需求。 为了验证理论设计的可行性，论文利用PSPICE软件进行了系统仿真，对设计进行了修正和完善。仿真结果表明，所设计的系统能够满足设计要求，具备良好的性能指标。 关键词涵盖了开关电源的核心技术，包括功率因数校正（PFC）技术，用于实现高效电流校正；移相全桥技术，用于实现软开关转换，降低损耗；以及软开关技术，是高频、高功率密度电源发展的重要组成部分。 这篇论文深入研究了全桥移相大功率开关电源的设计，提供了一种结合有源PFC和移相全桥技术的解决方案，对于理解和改进大功率电源设备的性能具有重要价值。