矿用三相数字化电源的研究

针对现有矿用三相电源对井下电网造成的谐波污染问题,设计了一种基于STM32F103VB的矿用三相数字化电源,详细介绍了该电源的工作原理及控制策略。该电源采用典型AC-DC-AC结构,其PWM整流器采用电压、电流双闭环直接电流控制策略,以实现输入电流为正弦波且与输入电压同相位、输出电压稳定的控制目标;PWM逆变器采用电压外环、电流内环的双闭环控制策略,以提高输出电压的波形质量和负载适应性;SPWM波通过STM32F103VB定时器的下溢中断来获得。实验结果表明,该电源的输入电流谐波含量很低,具有较高的功率因数和输出稳定度。     

两种高功率因数开关电源设计的比较

针对传统开关电源因输入电路采用不可控二极管或相控晶闸管整流而存在输入电流谐波含量大、功率因数低的问题,提出了两种高功率因数开关电源的设计方案,分析了采用APFC技术和PWM整流技术来提高开关电源功率因数的原理,并采用Matlab7.6仿真软件对单相全桥电压型PWM整流电路和APFC电路进行了仿真。仿真结果表明,基于PWM整流技术的开关电源能更好地实现高功率因数,减少谐波电流。     

一种高效反激式开关电源的设计与性能测试

采用有源功率因数校正(APFC)芯片TDA4863及DC/DC变换器芯片NCP1207设计了一种实用反激式开关电源。样机实验结果表明,所设计开关电源的功率因数高于0.95,整个电源系统的效率>85.8%,且总谐波电流畸变率<3.75%,电磁污染程度较低,因而此电压具有较高的实用价值。     

一种矿用超宽输入电压范围自适应电源

针对现有矿用电源存在取电不便、体积大、抗波动能力差、电路复杂、成本高等问题,设计了一种矿用超宽输入电压范围自适应电源。该电源采用输入串联型反激变换器,可降低功率开关管的电压应力,将超宽输入电压转换为稳定的直流电压。试验结果表明,在输入电压为AC85～900V时,电源输出电压最大误差仅为1.1%,纹波电压不超过139mV,效率高达87.4%;绝缘耐压试验中漏电流不大于1.53mA,绝缘电阻不小于50MΩ,满足GB 3836.4—2010《爆炸性环境第4部分:由本质安全型"i"保护的设备》中防爆要求。     

矿用高压开关永磁控制器电源分析与设计

分析了现有矿用高压开关永磁控制器电源现状,指出现有产品可靠性差、电磁干扰大、动作时间长;提出了一种将有源功率因数校正技术应用于矿用高压开关永磁控制器电源的设计思路,并给出了一种基于ML4824的电源设计方案。该设计方案实测电路功率因数为0.98,输出纹波电压为2.4V,对交流侧的谐波干扰可忽略;用于矿用高压开关永磁控制器时缩短了电容充电时间,且永磁控制器分闸时间达到了地面同等水平。     

功率因数校正的数字控制

数字化控制电源已成为当今开关电源产品设计的潮流.通过分析平均电流型PFC的数字实现方案,介绍了数字控制系统的软硬件设计.在Matlab仿真验证的基础上,通过TMS320LF2407A数字信号处理器实现了开关频率50 kHz的单相PFC的数字控制,输入电压在较宽范围内变化时都能获得满意的控制效果.实验结果表明了该数字控制系统是可行的,实现了高功率因数校正.     

CCM模式BOOST和SEPIC功率因数校正电路对比分析

对比分析了BOOST和SEPIC两种单级功率因数校正电路。通过对电路参数的设计,使得两个电路都工作在电感电流连续模式下,并且具有相同的功率等级。通过实验分析了两个电路在不同负载以及宽输入电压范围时的功率因数值、总谐波畸变率、效率以及输出电压纹波系数上的优劣性。并以此为依据,分析了两个电路在实际应用中的价值。最后,以LED驱动电源为实际应用,验证了分析结果的正确性。     

一种新型高功率因数电源的设计

针对现有模拟控制技术实现功率因数校正(PFC)时,存在功率因数、效率过低,总谐波畸变率(THD)过大,系统不稳定等问题,设计了一种新型高功率因数电源和改进型算法。该电源在现有模拟电路的基础上进行创新,采用DSP数字双闭环控制,通过对改进型算法的分析,得出电压环、电流环控制系统的传递函数,设计并实现了交错并联Boost PFC新型电源。经过大量实验和测试可知,该电源的功率因数达到0.99以上,效率在0.95以上,THD小于3%,提升了系统的稳定性。实验和测试结果完全验证了新型电源的可行性和正确性,拥有广阔的应用前景。     

APFC在感应加热电源中应用的仿真分析

传统的串连感应加热电源中DC/AC逆变电路的输入一般为不控整流桥AC/DC变换后的脉动直流电压,通过大电容C0滤波虽然可以获得较为平滑的直流电压,但却导致了整个感应加热电源效率降低、谐波分量大等一系列缺点.该文提出一种采用APFC技术的感应加热电源,讨论了功率因数矫正的方法,并在系统建模和理论分析的基础上,对此感应加热电源进行了计算机仿真分析.结果表明,引入APFC（有源功率因数校正器）技术的电源可实现功率因数接近于1,总谐波分量THD〈5%.     

单相功率因数整流器的理论研究

针对电网中存在的谐波会导致功率因数降低和电流波形发生畸变等问题,详细阐述了一种最适合小功率范围内的有源功率因数校正方法。并根据相关原理,结合Boost变换器设计了一种单相高功率因数整流器。结果表明：经过校正后的输出电流产生的谐波数量明显降低,输出电流的波形近似为正弦波。同时,通过调节电感和电容的参数取值,使电流波纹稳定在了9.667%,输入电压抖动范围稳定在了6.8%左右,使得功率因数获得很大的提高,有效的降低了输入电流的谐波,并抑制了系统中的电磁干扰,保证了系统的正常稳定工作,达到了预期设定的目标。因此,抑制整流电路的谐波,提高功率因数是提高电网供电质量的有效途径。