基于单周期控制的通用三相PFC控制器的研究

分析了具有串联升压拓扑结构的三相boost整流器,提出了一种基于单周期控制技术的三相PFC控制器,它可以实现单位功率因数和低电流畸变.该控制器不需要乘法器,控制方法简单、可靠,而且在任意时刻只有两个开关管工作在高频状态,所以开关损耗降到了最低程度.最后给出了试验结果.     

三相电压型PWM整流器非线性解耦控制研究

基于非线性系统反馈线性化理论，建立了三相电压型PWM整流器非线性仿射模型，推导出其对应的非线性坐标变换矩阵和非线性状态反馈矩阵，得到了三相电压型PWM整流器反馈线性化模型，提出了三相电压型PWM整流器无功功率和有功功率的解耦控制策略。对三相电压型PWM整流器解耦控制特性进行了细致分析和研究。结果表明，反馈线性化能较好地实现三相电压型PWM整流器的解耦控制。给出的试验结果验证了文中理论研究的正确性。     

三相电压型PWM整流器状态反馈精确线性化解耦控制研究

该文基于微分几何理论，在建立三相电压型PWM整流器仿射非线性模型基础上，提出其状态反馈精确线性化非线性控制策略，实现了三相电压型PWM整流器无功功率和有功功率的解耦控制。研究表明，状态反馈精确线性化非线性控制能较理想地实现三相电压型PWM整流器控制解耦，完成其功率因数校正及整流器输出特性控制的功能。文中给出了完整的理论分析及实验研究结果。     

一种用于三相PFC，APF和STATCOM的通用矢量控制器

功率因数校正器（PFC）．有源滤波器（APF）和静止同步补偿器（STATCOM）是输配电系统中不可缺少的器件。理论和实验表明单周期控制策略控制三相PFC,APF和STATCOM,性能良好,电路结构简单,成本低。本文通过回顾PFC,APF和STATCOM单周期控制下的关键控制方程及电路,提出了一种通用控制电路,进一步研究表明该控制电路可以方便植入一种芯片控制所有的变换器。最后,通过实验和仿真结果证实了该理论的正确性。     

One-cycle Control and Its Applications in Power Quality Control and Renewable Power Generation （2）

PFC rectifiers serve the same purpose as the APFs do except at lower power levels. Articles [5,6,7,14] have shown numerous three-phase topologies for rectification. Those with a single capacitor output rail are two level converters suitable for low voltage and high current operation while the others with split rails over two capacitors are threelevel converters suitable for high voltage operation. Unified control of these rectifiers was established based on the One-Cycle Control method [-5,6,7]. In this paper, an example of a standard bridge rectifieris provided. Using a similar procedure as for the APF,a control key equation matrix is derived below.     

单周期控制的高功率因数整流器稳定性分析

基于单周期控制的单相Boost-PFC变换器,分析了下降沿调制的电感电流控制规律,建立了庞加莱映射模型。依此模型分析了系统的稳定条件,导出了升压电感量与系统稳定性的关系,分析了变换器中非线性现象与系统稳定性以及功率因数校正效果的关系,并进一步将该关系拓展应用到三相Boost型PFC变换器。最后通过样机试验验证了该方法的正确性与实用性。     

单周期控制的三相无桥PFC电路的研究

传统三相有源功率因数变换器具有多种电路拓扑形式和控制方法,但整流部分常采用全桥结构,导致输入电流谐波含量较大,电路整体效率不高,而且控制方法相对复杂。基于单相模块构建了一种新型的单周期控制的三相无桥功率因数校正（PFC）电路,通过自耦变压器将三相电路解耦为两相无桥Boost PFC电路并联而成,为削弱2个并联电路之间的耦合干扰,加入分离元件实现了对2个并联电路的独立控制。仿真与实验结果验证了该单周期控制的三相无桥PFC电路的正确性,实现了高功率因数,采用无桥方案也有助于提高电路的整体效率,单周期控制策略控制简单,简化了电路结构。     

基于IR1153S的三相高功率因数整流器设计

以三相功率因数技术(PFC)为基础,研究了基于单周期控制的单相功率因数校正芯片IR1153S来实现三相PFC的功能。理论推导了三相之间的解耦关系,选取了6 kW试验样机主电路的相关参数,采用专用芯片实现三相PFC功能,极大的简化了电路的设计。仿真和实验结果表明,整流器功率因数在0.99以上,电流谐波分量低。     

基于DSP的三相高功率因数整流器滑模矢量控制

基于三相PWM整流器数学模型,根据滑模变结构控制(Sliding Mode Variable Structure Control,简称SMVSC)理论设计出了双闭环控制系统,并运用空间矢量算法实现算法的控制输出,整个系统实现了三相功率因数校正和输出电压调节双重功能。对该系统进行了理论分析和关键参数设计,并在Matlab上进行了仿真。仿真结果表明,应用SMVSC理论控制三相空间矢量脉宽调制(SVPWM)整流器不仅易于设计和实现,而且具有较好的鲁棒性和动态性能。最后设计了一台10 kW的样机,用TMS320F2812实现了整个控制过程。实验证明输出电压控制稳定,而且得到了满意的功率因数校正结果。     

三相三开关部分有源功率因数校正电路的研究

三相交流电源供电的较大功率变频空调的广泛应用,带来了三相整流器的功率校正问题.根据三相三线制、三相四线制供电方式的不同.提出了两种结合有源PFC技术和无源PFC技术的Buck型混合三相有源部分PFC方案.在对其工作原理进行简要分析的基础上,进行了实验研究,所得结果验证了提出的三相部分PFC具有电压与电流应力小、效率高、功率因数高、直流平均电压较高的特点,各种负载下交流输入侧的各次谐波电流均满足IEC61000-3-2标准,中等负载以上时输入功率因数高达0.98,效率高达0.98.     

基于单周期控制的三相PFC控制器的研究

提出了一种新型的基于单周期控制技术的三相PFC控制器，实现了三相单位功率因数和低的电流畸变。该控制器不需要乘法器，简化了电路结构，控制方法简单、可靠和通用，最后给出了试验结果。     

预测函数控制及其在伺服系统中的仿真研究

根据预测函数控制（PFC）的基本原理和特点，在分析其一般算法的基础上，设计了典型伺服控制系统的预测函数控制器。采用同步齿型带传动的单级倒立摆系统，对该广义被控对象进行线性拟合简化后得到单级倒立摆系统的预测模型，通过PFC与PID串级控制仿真研究，结果表明PFC串级控制能在快速系统中改善系统的跟踪性能，适应快速、高精度受控对象对控制算法的要求；PFC控制系统的动静态品质及在参数时变等情况下的鲁棒性均优于常规PID串级控制，抗干扰能力强，具有较高的工程应用价值。     

单周期控制原理在单相有源PFC中的应用

单周期控制(OCC)是一种新型的非线性控制技术，采用该控制技术的功率因数校正器(PFC)与传统的PFC相比具有控制电路简单，瞬时响应速度快，抗输入干扰性能好等优点。本文在详细分析单周期控制单相有源PFC基本原理的基础上，对其电压环和电流环进行了参数设计。以专用控制芯片IR1150为核心设计了PFC的外围参数，进行了实验测试，获得的实验的结果表明了采用单周期控制的单相有源PFC是一种简便灵活、性能优异和成本低廉的PFC设计方案。     

3kVA功率因数校正装置研制

单周期控制是一种用于功率变换器的新型非线性控制策略,当输入电压发生扰动或负载快速变化时,仅在一个周期内即可实现控制目标.简要分析了单周期控制Boost PFC变换器的控制机理,给出了其稳定性分析,并将这种新颖的控制方法用于Boost变换器的功率因数校正.基于IR1150研制了一台3kVA的功率因数校正实验样机,给出了设计实例和实验结果.实验结果表明,该变换器的控制方法简单、可靠且通用.     

Analysis of Steady-State Transients in Distributed Low-Voltage Power Systems with Rectified Loads

An analysis of a large number of randomly connected small low-voltage rectifiers to general purpose distribution systems is presented. The primary interest is on single-phase rectifiers connected to 120/208 V three-phase four wire ``wye' systems, and shows that the cumulative effect of several different types of rectifiers can produce results which are generally not anticipated. Some of the unanticipated results are overcurrent conditions on the neutral conductor and line conditioning devices which produce effects quite different from those which they are intended to prevent.     

单周期控制Boost PFC变换器

单周期控制是一种用于功率变换器的新型非线性控制策略,当输入电压发生扰动或负载快速变化时,仅在一个周期内就可实现控制目标。简要分析了单周期控制的控制机理,并在Boost变换器中采用了这种新颖的控制方法用于功率因数校正。基于IR1150研制了一台3kVA的功率因数校正实验样机,给出了设计实例和实验结果。实验结果表明,该变换器的控制方法简单、可靠和通用。     

基于滑模变结构控制的三相PWM整流器

在建立三相PWM整流器数学模型的基础上,针对目前三相PWM整流器动态性能较差的特点,设计了电压、电流双闭环控制系统。在内环电流的控制中,采用解耦方法对dq轴电流分别控制,为电流控制器设计了一种滑模变结构控制(SMVSC)方法。仿真实验表明:该控制方法设计简单,提高了PWM整流器的动态性能,而且较好地实现了电流的解耦控制,且使系统鲁棒性增强。     

PFC/PWM复合控制芯片ML4824及其应用

由于传统两级有源功率因数校正(PFC)有两套控制电路和至少两个开关管,增加了电路的复杂度和成本.采用PFC/PWM复合控制芯片.可改善两级电路的缺陷.在研究复合控制芯片MIA824的基础上,设计完成了一个带PFC的开关电源,其前级采用平均电流控制的Boost型PFC电路,以提高电源的功率因数;后级采用新型不对称半桥(Asymmetrical Half Bridge,简称AHB)拓扑的PWM电路,以提高电源效率.证实了该方法的可行性和实用性.     

Three-phase active harmonic rectifier (AHR) to improve utility input current THD in telecommunication power distribution system

Modern telecommunication power supply systems have several parallel-connected switch-mode rectifiers to provide -48 V DC. A typical switch-mode rectifier configuration includes a three-phase diode rectifier followed by a DC-DC converter. Such a system draws significant harmonic currents for the utility, resulting in poor input power factor and high total harmonic distortion. In this paper, a three-phase active harmonic rectifier (AHR) scheme is proposed. In the AHR scheme, a diode rectifier module is replaced by a six-insulated-gate-bipolar-transistor pulsewidth-modulation rectifier to supply load harmonics as well as its own active power. Each DC-DC converter module is connected to a shared 48-V DC link. The AHR module together with parallel-connected switch-mode rectifiers is controlled to achieve clean input power characteristics. The VA ratings of the AHR scheme is compared with an active power filter approach. The control design is based on the synchronous reference frame approach. Analysis, simulation, and experimental results show that the AHR offers several advantages such as lower VA rating, better current control response, efficient use of the AHR DC link, small size, and stable DC-link voltage control.     

一种关于单相Boost功率因数校正器数字控制的改进算法

提出了一种改良的PFC数字控制策略,通过简化控制提高了工作效率.数字控制的主要问题就是开关频率与速度之间的矛盾,改进算法避免了常规平均控制算法在每个开关周期中大量的电路信号采样和复杂的输出占空比运算,使得大部分的运算和采样工作都可以在主循环(即多个开关周期)中完成.在每个中断程序中(中断频率与开关频率相同),只要进行电流采样和简单的计算即可.实验结果验证了此改进算法的有效性,不仅得到了高功率因数低谐波的功率因数校正电路,而且控制简单,减少了控制CPU的工作量,可工作在比平均电流控制高的开关工作频率.