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2kW单相功率因数校正装置设计开题报告

 2020-03-18 04:03  

1. 研究目的与意义(文献综述)

1.1 设计目的及意义

现代电力电子装置的发展,极大推动了工业生产和社会生活的进步,但同时也带来一些问题。现如今应用于电力电子装置的大部分整流电路为二极管构成的不可控容性整流电路,这种电路结构简单、成本低、可靠性高,但输入电流会产生畸变,导致谐波含量大大上升,功率因数下降,往往仅在0.5到0.7之间,这不仅增大了电能损耗,谐波电流注入电网,会造成多种危害:

首先,这可能会使电力系统的继电保护和自动装置产生误动或拒动,直接危及电网的安全运行。而且当三相四线制电网中的三次及其倍数次谐波在中线同相位,导致合成后中线电流很大,甚至可能超过相电流。但由于安全标准规定中线无保护装置,因此可能过热起火发生安全事故。除此之外,谐波污染使各种电气设备产生附加损耗和发热、使电机产生机械振动和噪声,使电网中广泛使用的各种仪表,如电压表、电流表、有功及无功功率表、功率因数表、电度表等产生误差。为消除此类误差,会大大增加制造成本。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 初步设计方案

设计要求:输入电压范围交流176v~264v、频率50hz,额定输出电压dc400v,额定输出电流为5a。额定工况下,要求输入电流谐波含量小于5%,输入功率因数大于0.99,输出电压平均值稳态误差小于1%,纹波峰-峰值小于5%,负载调整率小于3%,整机效率不低于95%。

开关电源在将交流电转化为直流时,由于电路中一些非线性元件的存在,导致输入的交流电压虽然是正弦的,但输入的交流电流却严重畸变,其变化规律与电压的正弦变化不再契合。这时就需要用到功率因数校正(pfc)技术通过一定的控制方法,使电源的输入电流跟踪输入电压,功率因数接近为1。在本次设计中拟采用uc3854作为控制芯片,进行功率因数校正。

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3. 研究计划与安排

第1周:明确毕业设计题目,查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需专业知识。

第2周:继续查阅相关资料,并英文文献翻译

第3周:确定设计方案,完成开题报告。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 王兆安,刘进军,等. 电力电子技术[m]. 5版. 北京:机械工业出版社,2009.

[2] 普利斯曼, 比利斯, 莫瑞王志强,等. 开关电源设计[m]. 电子工业出版社, 2010.

[3] 陈坚. 电力电子学:电力电子变换和控制技术[m]. 高等教育出版社, 2002.

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