CCM下新型前置功率因数校正电路分析与设计

为设计一种新型功率因数校正(PFC)控制集成电路,该文就Boost变换器CCM稳定工作状态,分析了前置PFC的工作原理,重点剖析了新型前置PFC的Boost变换器的占空比与输入电流的关系,以及对调制电压的要求。Matlab仿真验证了该前置PFC电路的占空比、调制电压与输入电流变化率、输入电流与输入电压的关系,进而,给出了该前置PFC电路控制芯片的核心部分——调制电压VM电路的设计原理及VM乘法器的IC实现电路。基于Hspice的整体系统仿真结果显示该电路能很好地实现功率因数校正功能。     

高功率因数Boost-APFC电路仿真分析

为提高电路的功率因数,降低谐波对电路的干扰,使用功率因数校正集成电路UC3855设计以升压电路为主电路的有源功率因数校正电路,利用UC3855中电压环和电流环的双环控制原理,对环路器件参数进行设计,使输入电流跟踪输入电压,达到与输入电压同相位.该设计方法提高了变换器的功率因数和效率,并有效地抑制了谐波和噪声,使功率因数提高到0.99以上,总谐波畸变率小于0.5%.对设计的仿真证明了设计的可行性.     

电流交换式功率因数校正升压变换器分析

为减少电路损耗,降低电路的电磁干扰,提出了一种改进的功率因数校正升压(PFCBoost)变换器-电流交换式PFCBoost变换器.它充分发挥Boost'DCM及CCM各自的优势,减少了PFCBoost变换器中输出二极管反向恢复电流引起的损耗,降低了电路的电磁干扰(EMI).实验结果证明了该方案的可行性.     

一种具有正输出电压的无桥CUK PFC变换器

传统的CUK PFC变换器输出电压为负,需要附加反相放大器电路,增大了变换器的体积和成本。提出了一种新型无桥CUK PFC变换器拓扑,该拓扑在无需附加反相放大器电路的情况下使变换器输出电压为正,具有控制简单、高效率、低成本的优点。通过拓扑优化减少了1个输入电容,并使2个二极管从高频的大电流转换为工频的小电流工作状态,可选取普通整流二极管代替快恢复二极管,从而降低了变换器的体积和成本。该变换器工作在不连续导通模式下,不需要电流控制环,从而简化了控制电路。另外,主开关在零电压开关(ZVS)条件下导通,输出二极管在零电流开关(ZCS)条件下关断,降低了开关损耗,提高了变换器的效率。在PSIM中搭建了仿真模型,并制作了额定功率150 W的试验样机,验证了所提变换器的有效性和优越性。实验结果表明,在额定输入条件下,功率因数(PF)为0.9957,输入电流的总谐波失真(THD)为3.78%。     

单相交错式Boost PFC的实现

为了克服传统的单重PFC变换器不利于开关频率提高以及输出功率不高等缺点,提出了以UCC28070为主控芯片的双重PFC变换器.该变换器通过使两组Boost单元电路中的电感电流相互交错来降低输入电流纹波和开关器件的电流应力,从而提高其开关频率、功率等级和效率.仿真和实验结果均表明：该双重PFC变换器具有良好的功率因数校正效果、小的输入电流纹波、低的功率开关电应力,并能够大幅度减小整个功率电路的成本.此变换器可适用于大电流高功率等场合.     

单级功率因数校正变换器拓扑结构的研究

为了减小AC/DC变流电路输入端谐波电流产生的谐波"污染",提高输入端功率因数,对现有的单级功率因数校正变换器的拓扑进行了分析和比较.发现Boost型单级PFC变换器的两端模式和三端模式具有相似性,且可以相互转换,并利用仿真验证了该结论.根据不同需要提出或得到一些新型的拓扑结构.     

单相Boost型APFC电路的设计及仿真研究

根据Boost变换器的特点和要求,设计了一个具体、实用的带有源功率因数校正（APFC）功能的开关电源电路,并运用仿真软件MATLAB/Simulink,建立Boost主电路和控制电路的仿真模型.仿真结果证明：平均电流控制的单相Boost型APFC电路,完全能够达到整流、高输入功率因数、升压、稳压、低纹波的目标.     

三相单级全桥PFC变换器电压尖峰产生机理分析与抑制

介绍了一种基于全桥结构的三相单级功率因数校正(PFC)变换器,该变换器工作于电感电流断续模式(DCM),电感电流即输入电流的峰值自动跟踪输入电压,可实现功率因数校正。详细分析了当桥臂开关对臂导通时,变压器原边电压尖峰的产生机理,并提出了一种变压器原边无源缓冲电路来抑制该电压尖峰。实验结果表明,变压器原边及各开关管电压尖峰得到了有效抑制。     

峰值电流控制的PFC Boost变换器混沌现象研究

相比于DC-DC变换器,由于输入电压的时变性,功率因数校正(PFC)变换器中存在着更为丰富的混沌与分岔等非线性现象.根据峰值电流控制下的PFC Boost变换器的工作原理,研究了该PFC Boost变换器中不同时间尺度下的非线性现象.建立了PFC变换器的一阶离散迭代数学模型,并进行相应的数字仿真,验证了发生在其中的快时标非线性现象.通过建立PFC变换器的精确开关模型,利用平均化开关模型进行数字仿真,验证了不同参数变化时慢时标意义下的非线性现象.文中所采用的仿真模型,可以为飞机电气系统中的PFC变换器电路参数设计提供理论依据和建模方法.     

三相单级全桥PFC电压尖峰机理分析与抑制

介绍了一种基于全桥结构的三相单级功率因数校正(PFC)变换器,该变换器工作于电感电流断续模式(DCM),电感电流即输入电流的峰值自动跟踪输入电压,可实现功率因数校正.建立了桥臂开关对臂导通时变换器的简化模型,并分析了该阶段变压器原边电压尖峰的产生机理.分析结果表明,由于变压器漏感的存在,变压器原边于桥臂开关对臂导通期间将产生很大的电压尖峰,该电压尖峰大小由变压器原边的漏感、电流与并联电容三个参数决定.最后,结合电路的工作原理,提出了一种变压器原边无源缓冲电路来抑制该电压尖峰.实验结果表明,变压器原边的电压尖峰得到了有效抑制.     

基于Boost ZVT-PWM变换器的单相功率因数校正

针对传统单相Boost功率因数校正变换器开关管工作在硬开关状态时存在较大开关损耗的缺点,设计了一款平均电流控制型单相Boost ZVT-PWM变换器.在剖析了该变换器工作原理的基础上,对其主电路中谐振网络及控制电路的关键参数进行了分析与设计,并利用Saber软件对该电路系统的性能进行了仿真验证.结果表明,文中所提Boost ZVT-PWM变换器可有效地提高电路系统的功率因数、降低开关损耗,同时可较好地解决功率开关管中电流和电压的交叠问题.     

单相高功率因素可逆变换器的技术研究

本文通过对高功率因素可逆变换器拓扑结构和控制电路的分析，设计了高功率因素可逆变换器电路，并研制了500W样机。实验结果证明该变换器能达到预期效果。     

150W PT功率变换器的输入匹配网络设计

根据压电变压器(PT)的电气特性以及工作原理,本文提出了通过设计合理的PT输入匹配网络实现PT功率变换器窄带控制的新颖设计方法.本文的主要贡献是:1)分析输入匹配网络的功能,提出设计方法,并给出了计算网络参数的方法;2)Pspice仿真结果表明系统性能满足设计要求;3)制作了带有输入匹配网络的变换器原理样机,实物样机测试结果表明变换器能够实现窄带控制以及零电压开启,输出功率为150W,PT的效率约为90%.     

LED液晶电视电源中BOOST-PFC的设计

针对传统开关电源功率因数低、电源谐波高的缺陷,提出了一种有源BOOST-PFC电路结构。介绍了BOOST-PFC的工作模式、功率因数校正和电路拓扑结构的工作原理,并对电路的元器件进行了选型,采用NCP1607实现了BOOST-PFC电路。利用提出的原理图和计算出的参数,制作了BOOST-PFC变换器模块,并将该电路在LED液晶电视电源中进行了试验验证。试验结果表明,其电流波形能很好地跟踪电压波形,电感上电流波形图有很好的正弦包络,且随着输入电压的增加,输出电压稳定在385 V左右,功率因数值大于90%,最大可达99.5%,从而验证了理论分析和参数设计的正确性。     

Isolated single-stage high power factor AC/DC converter

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一种高功率因数单级PFC变换器的研究

针对传统LED驱动电源功率因数较低的问题,将单级PFC变换器和双管正激式DC/DC变换器结合在一起,提出了一种双管正激式单级PFC变换器电路结构。该变换器共用输入端主开关管、续流二极管,在同一套控制电路作用下,既有Boost型PFC功能,又符合双管正激式变换器拓扑结构,大大简化了电路结构。实验样机测试结果表明,该变换器能够实现高输入功率因数和高变换效率,具有结构简单、控制容易、成本低廉等优点,适用于用做中小功率LED驱动电源。     

电流滞环式单相有源功率因数校正电路的研究

传统AC-DC变换器的广泛应用对电网产生了大量的谐波污染.有源功率因数校正技术(APFC)是抑制谐波电流、提高功率因数的有效方法.论述了单相功率因数校正APFC的原理和方法,通过对Boost型滞环控制的DC-DC变换器采用Matlab进行仿真,获得最后校正的功率因数结果,说明这种PFC方案的确能获得良好的效果,适用于多种场合.     

开关磁阻调速电动机的功率变换器设计

结合某三相开关磁阻调速电动机样机,介绍了开关磁阻调速电动机功率变换器的设计方法．先给出功率变换器主电路网络的数学模型,再进行非线性数字仿真,兼顾起动和额定运行状态,提出功率主开关和续流二极管电流与电压定额的计算公式,以确定开关器件的定额．该方法也适用于其它类型的开关磁阻调速电动机功率变换器设计．此外,还提出一种绝缘栅双极晶体管的驱动电路．     

串联谐振推挽式3KV直流高压电源的设计

为了满足中子管离子源电源高效率小体积的要求,设计一种串联谐振推挽倍压变换器的技术方案。该变换器利用功率管寄生参数消除电路寄生振荡,利用倍压电容作为谐振元件实现开关管的ZVCS,降低损耗。研究中采用基波分析法建立电压增益数学模型,反映谐振品质因数对电压增益的影响,给出一种适用于推挽LC谐振倍压电路的参数设计方法,利用saber仿真并制作一台50W样机验证该变换器原理和理论分析的正确性。