14附录15
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f1设计任务及要求
11设计任务(见附录)12技术指标(见附录)
2系统设计
21方案论证及选择
211功率因数校正电路方案
方案一:LC校正电路根据电感电流不能突变的原理,整流后采用LCC滤波电路可在一定程度上提高功率因素PF,一般可达08~09。优点是电路简单、可靠性高、成本低、EMI小;缺点是体积大、重量重,电感损耗较大,PF很难接近1。方案二:填谷式PF校正电路使用电容C1~C2及二极管D5~D7构成填谷式滤波电路,扩展了整流二极管电流波形导通角θ,二极管D6后可串联浪涌电流限制电阻R,可将PF提高到08~09之间。该电路优点:体积略小于LC校正电路,可靠性高,EMI小,PF也容易达到085以上;缺点是输出功率小,只能用在输出功率小于25W的ACDC变换器中,损耗相对较大,输入电压允许变化范围小,一般不超过15。电路原理图如图21所示。
图21填谷式电路方案三:有源功率因素校正APFC电路在整流器与负载之间插入具有特定功能的DCDC变换器,使输入电流波形尽可能接近正弦波,构成有源功率因素校正电路(APFC)。该技术优点是:电路体积小,校正后的PF接近1;输入电压变化范围大,目前支持全电压范围90V~265V的APFC电路技术非常成熟、应用也很普及,因此在输出功率为20W~300W的ACDC变换器中使用APFC电路来改善电流波形THD参数较为合适。缺点是:该电路相对复杂,成本较高。方案选择:综合以上分析,采用方案三,即有源功率因素校正(APFC)电路。
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f212APFC中DCDC变换器方案
方案一:BuckBoost变换器BuckBoost变换器的电压增益随占空比D变化,可以降压也可以升压,能满足题目24V交流输入,36V直流输出的要求,且电路设计简单。缺点是BuckBoost电路输入、输出电流皆有脉动,使得对输入电源有电磁干扰且输出纹波较大,PF较小,需添加输入、输出滤波器。方案二:Boost变换器APFC中的DCDC模块采用Boost变换器升压,后级再串接不共地Buck电路降压到题目要求的36V直流。Boost变换器输入端与大电感相连,电流连续性好,电网瞬态输入电流与瞬态输入电压成正比,电流波形失真小;开关管源极与桥式整流器负极相连,致使开关管驱动容易;输出相同功率电感体积小,效率高,更适合作为小功率APFC变换器的主电路。方案选择:综合以上分析,采用方案二,即采用Boost变换器r