通信电源功率因数校正技术的研究

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随着通信领域的飞速发展,对通信设备的电能供应也同益增多,对电能供应质量的要求也越来越高。传统的通信开关电源输入端是二极管整流与滤波电容组合电路,其输入电流波形呈脉冲状,导致交流网侧功率因数很低。因此,进行通信开关电源功率因数校正具有重要的现实意义,不仅有助于节约能源,也有利于通信系统整体性能的提高。 本文采用一种基于Boost型功率因数校正器和反激变换器相结合的主电路拓扑结构,研制高功率因数通信电源,通过PWM脉宽调制控制策略,克服了传统的整流滤波电路的谐波含量大和功率因数低的缺点,能够实现多路输出,以满足通信电源负载的多样性要求,同时还可实现输入输出电气隔离,可减少输入输出间的干扰。 本文首先在详细分析通信电源功率因数校正器基本工作原理的基础上,通过比较几种不同拓扑的PFC变换器主电路的优缺点,选择适合通信电源功率因数校正器的最佳拓扑结构。然后,结合通信电源不良功率因数的成因、Boost型功率因数校正器的工作原理、通信电源负载的多样性要求,进一步确定了Boost型功率因数校正器的最佳控制策略和总体设计方案。 文中介绍了美国德州仪器公司的平均电流型功率因数校正芯片UC3854A/B的内部结构、功能,并根据主电路的特点和要求,利用UC3854A/B作为控制电路的主要部件,设计了一个具体、实用的带PFC功能的多路输出通信开关电源,给出了具体设计步骤和主要电路参数的计算。 最后,论文对设计的带有PFC的电路和不带有PFC的电路作了MATLAB仿真,并得到仿真结果,通过对比分析进一步验证本论文所提及的PFC电路能实现交流网侧电流正弦控制且与输入电压同相位,从而达到高功率因数整流的性能要求,同时还能实现稳定的输出。
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