无桥boost pfc 在ups 中的应用研究

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1、李贺龙：无桥BoostPFC在UPS中的应用无桥BoostPFC在UPS中的应用研究AResearchontheApplicationofNon-bridgeBoostPFCinUPS李贺龙，俞雁飞，陈小龙哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院LiHelong,YuYanfei,chenXiaolong,SchoolofElectricalEngineeringandAutomation,HarbinInstituteofTechnology摘要：不间断电源(UPS)在生活和工业中应用十分广泛。传统UPS电源输入侧直接接在电网上，输入电流谐波含量高，网侧输入功率因数很低，对电网造成污染。该文提

2、出在UPS的输入侧加入功率因数校正环节，通过无桥BoostPFC对网侧电流进行控制，使网侧电流跟踪电压相位，大大提高网侧输入的功率因数，几乎消除了对电网的谐波污染，达到清洁使用电能的目的。本文详细分析了无桥BoostPFC电路的工作原理，通过Matlab/Simulink进行了系统的仿真，并进行了硬件实验，仿真和实验结果验证了提出方法的正确性和可行性。关键字：升压功率因数校正双闭环不间断电源abstract:UninterruptedPowerSupply(UPS)iswidelyusedinindustryandlife.TraditionalUPSisdirectlyconnected

3、tothegrid.Theharmoniccontentofin-currentisveryhigh.Thepowerfactorofthegridsideisquitlow.Soitisanpollutiontothegrid.ThisarticleproposesanideathatincreasingthepowerfactorcorrectionparttotheinputsideoftheUPS.MakethegridcurrentphasefollowingthevoltagephasethroughtheBoostPFCoffreebridge.Greatlyincrease

4、thePFofthegridsideandalmostdismisstheharmonicpollutiontothegrid.Realizethepurposeofcleanusingpower.ThispaperdetailedanalyzestheprincipleofthePFCcircuit.Makesimulationofthesystem.Thesimulationandexperimentresultsverifythecorrectionandfeasibilityoftheproposedmethod.keywords:Boost,PFC,Doubleloop,UPS［

5、中图分类号］TN86［文献标识码］A文章编号：1561-0349（2011）12-李贺龙：无桥BoostPFC在UPS中的应用1引言不间断电源在主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应，应用场合和领域都很广泛。传统UPS电源输入侧直接接在电网上，电网通过不控整流后作为直流电给UPS提供电能。二极管不控整流没有对网侧电流进行控制，会使网侧输入电流谐波含量相当高。所以这种结构的UPS电源在工作时的网侧功率因数很低，这样就对电网造成了谐波污染。在提倡清洁使用能源的今天，这样的装置显然不符合绿色能源的要求。功率因数校正就是针对功率因数低的电力电子装置，通过控制电压

6、电流相位关系，提高电力电子装置工作时的功率因数。本文采用无桥BoostPFC拓扑结构，将其应用在UPS领域，提高UPS的功率因数，达到清洁使用能源的目的[1]。2无桥BoostPFC电路的工作原理(a)(b).(c).图1无桥BoostPFC电路拓扑：(a).BoostPFC的电路构；(b).开关管导通时的等效电路；(c).开关管关断时的等效电路李贺龙：无桥BoostPFC在UPS中的应用以上各图电阻改为长方形，脚注为正体无桥BoostPFC电路拓扑如图1所示。其中(b)和(c)分别为开关管导通和关断时的等效电路。这里做如下定义：交流输入电压uac=UMsinωt交流输入电流iac整流输出

7、电压Ud=UM

8、sinωt

9、输出侧电压Udc电感两端电压UL流过电感电流iL开关管导通时，电感L两端的电压ULon=Ud=UM

10、sinωt

11、>0，>0,此时电感电流增大，电感储能；开关管关断时电感L两端的电压ULoff=Ud-Udc,因为电路拓扑为升压电路，所以Ud