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文档介绍：开题报告基于级联逆变器的并联型PFC技术研究
报告人:江晨
指导老师:谢少军教授
课题研究背景
课题研究内容
课题研究方案
课题方案难点分析
方案可行性评估
课题计划安排
基于级联逆变器的并联型PFC技术研究
课题研究背景
(b)
输入交流电压、电流和储能电容电压波形
(a)
二极管和电容整流滤波电路
输入交流电流呈脉冲状,该电流含有大量谐波分量,导致电源的输入功率因数很低。
负载功率因数低的负面影响
大量谐波分量涌入电网,对电网产生谐波污染;
产生“二次效应”,即电流流过线路阻抗造成谐波压降,反过来使电网电压也发生畸变;
干扰其他用电设备,引起仪器仪表和保护装置的误测量、误动作等。
解决谐波污染问题
使用PFC技术把谐波污染控制在相应标准要求的范围之内
课题研究背景
课题研究背景
PFC技术根据是否采用有源器件可分为:
无源PFC技术
有源PFC技术
优点:简单、成本低、可靠性高、EMI小。
缺点:滤波电感、滤波电容体积、重量大;
难以达到很高的功率因数;
工作性能与工作频率、负载变化及输入电压变化有关。
优点:体积小、重量轻;
谐波畸变率THD小、功率因数高;
宽输入电压范围内工作。
缺点:成本较高,电路较复杂。
串联在整流器与负载之间
课题研究背景
串联型PFC存在的问题如下:
需要处理交直流变换的全部功率,为减小输出电压纹波,闭环控制的载波频率低,导致系统的动态响应慢。
为了保证输入电流的正弦性,PFC电路的功率管需要工作在高频状态下,对于航空交流电源系统,由于电源频率为400Hz,航空交直流变换设备若采用PFC电路改进功率因数,开关频率一般要求达到数十kHz,导致效率低,器件选取困难,工程上难以实现。
将逆变器并联接入电网电源与输出负载之间
并联型PFC
课题研究背景
并联型PFC具有以下明显的优点:
由于采用并联型结构,可以应用级联型多电平逆变电路,可有效地降低开关管的工作频率,使得采用较低开关频率即可实现400Hz系统用的PFC。
并联型结构中,PFC环节无需处理全部交直流变换功率,只需处理谐波和无功功率。
课题研究内容
并联型单相PFC电路拓扑
并联型PFC的可行性与补偿性能分析。
采用并联型PFC后整流电路的输出特性分析。
并联型PFC的设计方法,包括逆变器容量、电路构成以及控制方法的确定等等。