基于Boost变换器的ZVT软开关三相APFC仿真研究

随着对电网电能质量的要求日益严格,提高输入功率因数、减少谐波电流污染已成为逆变式开关电源的重要性能指标。首先从理论上分析了将单相有源功率因数校正(APFC)技术应用于逆变式等离子弧切割电源三相整流、电容滤波电路的可行性和优势;然后针对APFC电路的功率器件开关损耗,研究了零压过渡(ZVT)软开关APFC电路的负载适应性。对基于升压变换器(Boost Converter)的ZVT软开关三相APFC电路的应用环境和工作模态进行了详细分析,指出采用非连续导通模式的合理性。采用PSpice软件对APFC电路进行了仿真研究,给出了不同输出功率下的电源输入和功率器件的电压电流仿真波形。研究结果表明,采用非连续导通模式的APFC电路可实现全负载范围的功率器件ZVT软开关,电源系统的输入功率因数可提高至0.94以上,有效改善了输入电流波形,谐波电流污染大幅降低。     

三相桥式整流功率因数校正的分析

针对三相桥式整流输入电源功率因数值较低进行分析,对三相桥式整流电路的不同拓扑电路结构及控制方法做出了分析和比较。通过引入Boost二级电路并采用滞环控制的方法,在三相输入端添设相应的滤波电路完成了对三相桥式整流输入电源功率因数的校正,有效的将三相桥式整流输入电源功率因数值从不加Boost二级控制时的0.950提升到0.994。所使用的电路具有结构简单,易于控制,成本低且性能高等优点,并通过Matlab/simulink的仿真验证及其相关数据的计算,证实了本研究所使用方法的优越性。     

一种提高三相逆变焊接电源功率因数的有效方法

为了提高三相逆变焊机功率因数并减少对电网的干扰,本文提出了一种改善三相逆变焊接电源功率因数的有效方法。首先给出了三相逆变桥式电源主电路和控制部分组成框图,并分析了其工作原理。然后分析了三相逆变桥式电源功率因数低的原因主要是电网输入侧电流波形的畸变,其含有大量谐波并对电网造成严重危害。最后设计了一种三相补偿式功率因数校正电路。试验证明,该电路可较好地抑制谐波分量,防止焊接电源对电网的污染,有效避免焊接电源与电网的谐振,功率因数提高到0.95以上。     

VIENNA结构在阻焊逆变电源中的应用仿真

针对大功率阻焊逆变电源网侧输入电流谐波含量高、功率因数低的缺点,应用PSPICE电路仿真软件仿真研究了其功率因数补偿电路.仿真结果表明,采用三相三开关三电平结构(VIENNA结构)功率因数校正电路能够有效降低阻焊逆变电源网侧输入电流的谐波含量,同时满足国际阻焊电源电磁兼容标准(IEC-62135-2标准),功率因数达97％以上,并且开关管关断时承受的反向电压仅为输出电压的一半,VIENNA结构功率因数校正电路应用于阻焊逆变电源具有很强的实用性与优越性.     

VIENNA结构功率因数校正电路在阻焊逆变电源中的应用仿真

本文针对大功率阻焊逆变电源网侧输入电流谐波含量高、功率因数低的缺点,应用PSPICE电路仿真软件对其功率因数补偿电路进行了仿真研究。仿真结果表明,采用三相三开关三电平结构（VIENNA结构）功率因数校正电路,能够有效降低阻焊逆变电源网侧输入电流的谐波含量,同时满足国际阻焊电源电磁兼容标准（IEC-62135—2标准）,功率因数达97％以上,并且开关管关断时承受的反向电压仅为输出电压的一半,VIENNA结构功率因数校正电路应用于阻焊逆变电源具有很强的实用性与优越性。     

逆变焊接电源节能高效的绿色设计

逆变焊杌的应用越来越普及,但是实测的AC/DC的电效率却很低,主要原因是由于逆变器的输入整流器和电容滤波器所产生的高次谐波电流造成的.高次谐波电流不仅降低了焊机的功率因数,而 且对电网造成很大的污染和破坏.对逆变焊机采用有源功率因数校正器提高功率因数的问题进行详细分析,重点介绍了UC3854控制的升压型电路和开关整流器电路的工作原理及设计问题.     

逆变式电焊机对电网污染的治理

分析了逆变式弧焊电源中输入侧三相整流滤流电路对谐波和功率因数的影响，介绍了改善谐波的方法以及滤波参数的设计计算。     

功率因数校正技术在逆变焊机中的应用

对现有的功率因数校正(PFC)技术在逆变焊机中的应用情况进行了分析和比较,其电路拓扑分别以单相PFC和三相PFC进行阐述.其中单相PFC包舍了BUCK降压型PFC电路拓扑、BOOST升压型PFC电路拓扑、升降压型PFC电路拓扑以及单级单相PFC电路拓扑.三相PFC包含直接并联三相PFC电路拓扑、单开关三相PFC电路拓扑、三开关三相PFC电路拓扑、六开关三相PFC电路拓扑以及三相单级PFC电路拓扑.最后概括了功率因数校正技术在逆变焊机中应用的发展趋势.     

有源功率因数校正技术研究

介绍了有源功率因数校正电路的三种boost拓扑方案——硬开关、无源软开关和有源软开关,并采用三种拓扑分别研制了4 kW功率因数校正装置,对三种拓扑方案做了效率、谐波畸变率、功率因数、EMI测试,对比分析测试结果,总结了各自的优缺点,对三种拓扑的适用场合给出了建议。将研究的有源功率因数校正装置应用于单相逆变焊接电源,并在实际焊接情况下对电源进行了输入性能测试,结果表明所测装置性能良好,整个焊接过程中输入电流连续变化,呈正弦波状,能够跟随负载的波动实时响应,完全达到了功率因素校正的目的。     

基于ICE2PCS05有源功率因数校正电路的应用研究

逆变焊机输入整流电路中的滤波电容是导致输入电流波形畸变的原因所在,降低电源的功率因数,增加输入电流,并产生高次谐波,使逆变焊机难以通过EMC标准.在设计过程中利用基于ICE2PCS05的有源功率因数校正电路来解决逆变焊机输入电流波形畸变这一问题,理论分析和实验结果证明该方法合理可行.     

逆变式弧焊电源软开关APFC装置的研制

采用零电压功率因数校正（ＰＦＣ）集成电路ＵＣ３８５５芯片研制出一种用于逆变式弧焊电源的软开关ＡＰＦＣ装置。通过对主电路进行仿真及采用示波器ＴＤ３４０分析得出,该装置减少了主电路开关管的开关损耗,同时改善了弧焊逆为电源的输入电流波形,将电源功率因数由原来的０．６７９提高至０．９９９。     

基于ICE2PCS05高功率因数校正电路的设计

以单相Boost有源功率因数校正电路为研究对象,分析有源功率因数校正技术的基本原理及其分类,并对每一类型电路的拓扑结构、工作特点及工作方式进行比较。逆变焊机输入整流电路中的滤波电容是导致输入电流波形畸变的原因所在,产生高次谐波,并降低电源的功率因数。基于新型功率因数校正芯片ICE2PCS05,设计一款功率为300 W,输出为400 V的高功率因数校正电路,详细分析该电路的工作原理、升压电感、电容、功率开关管、二极管、开关频率和ICE2PCS05外围电路等部分参数的设计方式,并给出其测试结果。实验结果表明,该设计电路合理可行、输入电流畸变小,输出电压恒定,可获得高功率因数。     

三相大功率焊接逆变电源的网侧电流谐波抑制

逆变焊接电源改善了焊机的效率和控制性能,但是却提高 机输入电流以的谐波畸变水原功率因交正技术通过电力电子元件的开关作用来消除非线性负载的谐波电流,使来自电网的电流是正弦波。本文分析了焊接逆源的功率因数和输入电流谐波畸变的关系,提出了一种连续电流输入的三相功率因数校正电路的方案,其连续的正弦电流输入是通过采用平均电流控制技术实现的。谐波抑制方案的理论通过数字仿真结果进行了验证。一台１０ｋＷ样机的部分     

熔焊设备

20092159功率因数校正技术在逆变焊机中的应用/丁坤…//电焊机.-2008,38(9):90~93对现有的功率因数校正(PFC)技术在逆变焊机中的应用情况进行了分析和比较,其电路拓扑分别以单相PFC和三相PFC进行阐述。其中单相PFC包含了BUCK降压型PFC电路拓扑、BOOST升压型PFC电路拓扑、升降压型PFC电路拓扑以及单级单相PFC电路拓扑。三相PFC包含直接并联三相PFC电路拓扑、单开关三相PFC电路拓扑、三开关三相PFC电路拓扑、六开关三相PFC电路拓扑以及三相单级PFC电路拓扑。最后概括了功率因数校正技术在逆变焊机中应用的发展趋势。图11参2220092160新型超快变换复合脉冲变极性弧焊电源拓扑/齐铂金…//焊接学报.-2008,29(11):57~60研究开发了一种超快变换复合高频脉冲方波电流变极性电源的主电路拓扑结构。整体结构分为前后两级,前级两套相互独立的直流电源分别提供基值电流和复合脉冲电流,高频直流脉冲切换电路与后级桥式电流极性变换电路共同将直流电流转换为过零无死区时间并具有多种输出波形形式的复合高频脉冲变极性方波电流,辅助并联吸收保护电路能够保证系统的可靠性和安全性。铝合金T...     

熔焊设备

20092159功率因数校正技术在逆变焊机中的应用/丁坤…//电焊机.-2008,38(9):90~93对现有的功率因数校正(PFC)技术在逆变焊机中的应用情况进行了分析和比较,其电路拓扑分别以单相PFC和三相PFC进行阐述。其中单相PFC包含了BUCK降压型PFC电路拓扑、BOOST升压型PFC电路拓扑、升降压型PFC电路拓扑以及单级单相PFC电路拓扑。三相PFC包含直接并联三相PFC电路拓扑、单开关三相PFC电路拓扑、三开关三相PFC电路拓扑、六开关三相PFC电路拓扑以及三相单级PFC电路拓扑。最后概括了功率因数校正技术在逆变焊机中应用的发展趋势。图11参2220092160新型超快变换复合脉冲变极性弧焊电源拓扑/齐铂金…//焊接学报.-2008,29(11):57~60研究开发了一种超快变换复合高频脉冲方波电流变极性电源的主电路拓扑结构。整体结构分为前后两级,前级两套相互独立的直流电源分别提供基值电流和复合脉冲电流,高频直流脉冲切换电路与后级桥式电流极性变换电路共同将直流电流转换为过零无死区时间并具有多种输出波形形式的复合高频脉冲变极性方波电流,辅助并联吸收保护电路能够保证系统的可靠性和安全性。铝合金T...     

电源缺相保护电路的探讨

由于电网自身原因或电源输入接线不可靠,开关电源有时会出现缺相运行的情况,且掉相运行不易被及时发现。三相电机在现代工业中使用非常普遍,其开关主要由三相交流接触器控制,其控制原理是:三相交流接触器线圈的其中一个输入端与三根入线相线中的其中一根连接,三相交流接触器线圈的另一个输入端串接起动装置后三根入线相线中的另一根连接。打开起动装置后,三相交流接触器线圈通电产生磁性,吸引触点开关闭合,电路接通,三相电机开始运行。若与三相交流接触器的线圈连接的两根相线其中一根断电,则三相交流接触器的线圈断电,磁性消失,三相交流接…     

单级单开关不连续导电模式功率因数校正电路新方案

分析了几种单级单开关不连续导电、带输出电压隔离的功率因数校正电路，分别讨论了其优缺点，并提出了一种新的功率因数校正电路。     

弧焊整流PFC设计

晶闸管弧焊整流焊接系统中输入电网电流产生严重畸变,针对这一问题,提出了用Boost电路提高功率因数,即功率因数校正.分析电两电流畸变原因,详细介绍了L4981功率因数校正芯片的工作原理和外围电路,同时计算外围电路参数值的大小.为提高焊接系统电源质量提供一定的指导作用.     

使用ESBT设计逆变电焊机的辅助电源

设计了一个基于射极开关双极型晶体管ESBT和UC3845的电焊杌三相辅助电源.详细说明了基于高压大电流三极管和低压大电流MOSFET管串联形成的新器件ESBT的工作原理;内部MOSFET直接用PWM驱动,内部晶体管用比例基极驱动电路驱动,比例基极驱动电路电流变压器的磁心选取原理和变压器一、二次绕组的设计流程,并给出了相关周边元件参数的选择公式.同时分析了380 V输入和6路输出的反激式电焊机三相辅助电源的设计过程,并探讨了在输出轻负载时次谐波振荡的形成原因以及相关的波形.通过PWM的振荡波形由外部所加的电容引入斜坡补偿,可以有效地抑正电源在高输入电压轻载或空载时产生的次谐波振荡,并给出了加入斜坡补偿后反馈脚的对比波形.     

弧焊逆变电源的输入性能分析与滤波电路参数优化

传统的逆变焊接电源对电网来说，本质上是一个带大电容的整流角载，其输入电流是一种尖角波，含有丰富的谐波分量。弧焊逆变电源的功率因数是畸变因子和位移因子的乘积，畸变因子表征了谐波畸变对功率因数的影响。为提高逆变电源的功率因数，必须采用谐波抑制技术降低输入电流的谐波畸变步。在弧焊逆变电源中采用LDC滤波电路，可以降低直流线上的电压纹波。通过优化参数设置，可以使弧焊逆变电源的功率因数提高到95%，电流谐波畸变率低到30%