【摘 要】
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多电飞机的快速发展使得机载用电设备增多,对航空交流电网的谐波污染加重。为获得良好的电能质量,需采用功率因数校正技术。CRM Boost PFC变换器控制简单、可自然实现软开关,成为中小功率场合PFC变换器最常用拓扑。传统COT（Constant On-time,COT）控制下反向谐振过程导致输入电流发生畸变,常采用VOT（Variable On-time,VOT）控制以获得较低的输入电流THD,然
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目（编号51777093）；
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多电飞机的快速发展使得机载用电设备增多,对航空交流电网的谐波污染加重。为获得良好的电能质量,需采用功率因数校正技术。CRM Boost PFC变换器控制简单、可自然实现软开关,成为中小功率场合PFC变换器最常用拓扑。传统COT（Constant On-time,COT）控制下反向谐振过程导致输入电流发生畸变,常采用VOT（Variable On-time,VOT）控制以获得较低的输入电流THD,然而现有VOT控制难以兼顾成本以及输入电流THD性能。此外,航空宽变频输入下,输入滤波电容以及开关器件非线性结电容引起的输入电流畸变随交流母线频率的提高而加剧,输入电流难以满足航空电流谐波标准。论文研究了电容效应引起畸变的改善方法,根据变导通时间拟合结果推导出变导通时间显性表达式,针对开关器件非线性输出结电容导致的输入电流畸变,提出了变参数控制策略;针对输入滤波电容电流带来的输入电流畸变,提出了输入滤波电容电流补偿方法并对补偿电容值进行了优化设计;搭建了CRM Boost PFC变换器实验样机验证了所提控制的可行性和有效性,实验结果表明输入电流THD得到显著改善。针对模拟VOT控制参数设计需实验试凑以及数字VOT控制需昂贵的数字控制器问题,论文提出了一种无谐振COT控制,消除反向谐振过程以改善输入电流畸变;提出了一种改进ZCD（Zero Current Detection,ZCD）方法以解决无谐振控制时信号传播延时的影响;针对无谐振COT控制的硬开关特性,提出了部分谐振COT控制,分析了不同谐振时间下部分谐振COT控制在改善输入电流THD和变换器效率之间的折中关系并得出谐振时间选取准则,样机实验验证了所提方法的有效性。
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