基于滑模控制的Buck-Boost型AC-DC变换器

提出了一种基于滑模控制的Buck-Boost型AC-DC变换器。相对于现行的双环结构控制方式，滑模控制没有增加控制电路的复杂性，而且能得到近似为1的输入功率因数，电路效率高。同时分别提出了针对输出直流电压以及输入交流电流的控制策略。对输入电流采用滑模控制以获取高功率因素，对输出电压，因其动态响应相对较慢，采用PI控制器调节。最后给出了仿真及实验结果，表明该电路具有高效率、高功率因数及低谐波畸变等特性。     

单相三电平PFC电流的DQ解耦控制策略

针对单相三电平功率因数校正(power factor correction, PFC)电路在传统PI控制器作用下存在输入电流动态响应差，且输出电压存在二次纹波进而导致输入电流产生三次谐波，使得电流稳定性降低的问题，提出单相三电平PFC电流DQ解耦的控制方式。根据输入电流构建虚拟Q轴分量，通过2个正交量建立旋转坐标系对输入电流实现无静差控制；引入陷波滤波器滤除输出电压中二次纹波，提升控制带宽的同时进一步提高输出电压动态响应；最终通过仿真验证单相三电平PFC电路在DQ解耦控制方式下降低输入电流谐波的同时又提高系统动态响应。     

伪连续导电模式Boost PFC变换器研究

分析工作于伪连续导电模式(PCCM)的Boost功率因数校正(PFC)变换器,设计电压环与电流环并行的控制环路。针对传统连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM)Boost PFC变换器负载功率范围受限的问题,研究以负载电流为基准量实时调整参考电流的控制策略,给出其网侧输入电流和功率因数的表达式。为了在宽输入电压范围内提高正弦参考电流控制三态PCCM Boost PFC变换器的功率因数(PF),提出非正弦参考电流控制算法。此外建立小信号模型给出其频域分析结果。最后通过实验结果验证了理论分析的正确性。     

基于双极性增益特性的无桥PFC变换器

传统Boost功率因数校正(PFC)变换器交流输入侧存在二极管整流桥,低压输入时其导通损耗大,因而效率较低。针对这一问题,研究一种无桥PFC变换器。该变换器由双极性增益升压变换器构成,不仅具有传统Boost变换器的升压功能,而且具有双极性增益特性,即对于正、负输入电压,均能得到正极性的直流输出电压,因此,该双极性增益升压变换器可直接应用于PFC变换器。搭建一台50 W无桥PFC变换器实验样机,实验分析该变换器工作于电感电流导电断续(DCM)模式时的工作模态,研究正、负输入电压情况下的直流稳态特性,实验结果表明,该变换器具有良好的功率因素校正功能,电感数值小、控制电路简单、成本低廉。     

单周期控制PFC Boost变换电路的建模与仿真

介绍了单周期控制型PFC Boost变换器的结构,分析了其工作原理,并采用Matlab仿真软件下的Simulink和SimPowerSystems工具箱对单周期控制型PFC Boost变换器进行了建模和仿真.仿真结果表明,单周期控制型PFC Boost变换器控制电路简单可靠,输入功率因数高,能够实现单位功率因数运行,电流谐波失真小.     

单周期控制PFC Boost变换电路的建模与仿真

介绍了单周期控制型PFC Boost变换器的结构,分析了其工作原理,并采用Matlab仿真软件下的Simulink和SimPowerSystems工具箱对单周期控制型PFC Boost变换器进行了建模和仿真.仿真结果表明,单周期控制型PFC Boost变换器控制电路简单可靠,输入功率因数高,能够实现单位功率因数运行,电流谐波失真小.     

基于改进单周期控制无桥功率因数校正电路的分析

无整流桥新型PFC电路与传统功率因数校正电路(PFC)相比,可以进一步减少导通损耗提高变换器转换效率,但存在输入电压检测.电流检测和共模噪声等一系列问题.本文分析无桥控制的特点,提出了峰值电流采样的改进单周期控制无桥PFC控制方法.基于一种低共模噪声的无桥PFC电路,应用专用控制芯片IR1150实现样机,验证了理论分析...     

单周期控制隔离型三相无桥Sepic PFC变换器研究

功率因数校正技术被广泛应用于整流电路中以减小谐波污染。本文研究了一种新型隔离型三相无桥Sepic PFC变换器，它通过一级变换即可实现功率因数校正，又可实现隔离型DC/DC变换。本文首先详细分析了三相无桥Sepic PFC变换器的各个工作模态，对电路连续工作条件进行了分析。其次，采用单周期控制技术实现闭环控制，建立了单周期控制核心控制方程，对其进行小信号建模，设计了电压环路控制器，分别在频域和时域对不同参数下的系统稳定性进行仿真分析，设计了基于DSP的数字单周期控制的实现方法。仿真和实验结果表明，单周期控制的三相无桥Sepic PFC变换器，可实现单位功率因数，电流畸变率小。     

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.     

基于TMS320F28027的数字交错式PFC控制

基于DSP芯片TMS320F28027和平均电流双环控制PFC算法,设计一种新型交错式功率因数校正系统。系统调试结果表明,相对于传统的模拟电路构成的PFC控制电路,该系统具有动态响应速度快、抗电源扰动能力强等特点,能有效降低输入电压和电流的纹波,减少电力电子的应力,简化了PFC变换器的设计,提高了功率因素校正系统的稳定性。     

动态负载下无差拍SVPWM调制弧焊电源三相PFC

以三相半桥拓扑结构为主电路,研究了动态负载三相输入大功率逆变弧焊电源。基于空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)技术的易于数字化、可降低谐波、电压利用率高、动态响应快等特点,引入无差拍思想、总体系统的双环控制思想和DSP控制,实现了功率因数为1,电流谐波畸变远小于10%弧焊电源系统的数字化。     

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。     

基于Lyapunov函数的T型三电平逆变器的控制策略

针对传统的双PI控制存在电流谐波高、系统稳定性差以及响应速度慢的不足,提出了一种基于Lyapunov函数的T型并网逆变器的控制策略。在分析T型逆变器数学模型的基础上,设计了电压-电流双闭环控制回路。从稳定性角度出发,针对电流内环提出了基于Lyapunov函数的非线性控制策略,以实现谐波参考电流的快速跟踪;外环采用传统的PI控制,以实现对直流侧电容电压的跟踪;同时,将电压外环输出的d轴期望电流作为电流内环的变量输入,以提高双环的抗扰动性。最后,将提出的新型双环控制策略与传统的双PI控制策略进行了仿真比较,验证了所提策略在补偿谐波方面的优越性。     

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.     

Boost变换器的双闭环分数阶PI控制研究

为提高Boost变换器输出电压的控制性能和抗干扰性,提出一种电压环和电流环均采用分数阶比例积分(PI)控制器的双闭环控制方法.该方法在建立的双闭环分数阶PI控制系统数学模型基础上,结合控制系统频域设计理论设计出电流环、电压环的分数阶PI控制器参数,并利用Bode图分析了被控系统的稳定性和鲁棒性.Boost变换器的双闭环分数阶PI控制仿真结果表明,即使在电源电压、负载,以及期望输出电压的变化条件下,相比双闭环整数阶PI,以及电压环分数阶PI、电流环整数阶PI的两种控制情形,该方法能实现变换器具有更好的输出电压性能和控制鲁棒性.     

基于L6563芯片的PFC电路设计

针对谐波电流造成的噪声和对电网的污染,选用ST公司的L6563芯片作为平台,采用Boost变换器的PFC与LLC架构,设计了LED驱动电源前端PFC电路.阐述了基于L6563的功率因数校正控制方法、主要参数的设计以及PFC环路补偿设计,为实际工程优化设计提供了理论参数.实际测试在80%的负载比例条件下,全范围输入电压(90~305V)内均可以获得0.9以上的功率因数(PF).     

适用于低电压输出的单级式无桥buck-boost PFC变换器

传统的boost型功率因数校正变换器需要额外1级DC-DC变换器才能实现低电压输出,而buck型拓扑由于在电网电压低于输出电压时没有输入电流而导致电流畸变很大,因此buck-boost型拓扑就成为在低电压输出场合实现单级式功率因数校正的优先选择。相较于经典的级联式buckboost功率因数校正变换器,文中所提出的单级式无桥buck-boost拓扑所需的半导体器件数量更少,且导通回路中的功率器件个数也大大减小,从而可以降低导通损耗;加上引入了耦合电感提高了电压衰减率,因此特别适合低电压输出场合;采用了单周期控制作为功率因数校正的控制方法,具有更好的动态性能,而且电路实现中无需乘法器,还可以进一步简化控制电路、降低成本。仿真结果表明,所提的拓扑工作原理可行、结构简单;采用单周期控制实现的功率因数校正功能可靠、电流畸变率低、功率因数高。     

谐波补偿式Boost PFC变换器控制策略

针对低压配网的谐波与无功功率补偿问题,对连接在配网中的单相Boost功率因数校正(PFC)变换器进行了研究,提出了一种平均电流模式谐波补偿控制策略,分析了其补偿原理与补偿能力,并根据其补偿特性设计了相应的电流内环补偿器.该控制策略在不改变配电网结构的前提下,只需改变PFC变换器部分控制电路即可实现与配网谐波与无功功率补...     

DC-AC逆变器分数阶与整数阶PID控制对比

针对传统双环PID控制三相逆变器系统存在输出电压质量和鲁棒性不够理想,输出电压谐波含有率较高等问题,设计基于神经网络参数自整定的分数阶PIλDμ双环控制器:PIλDμ电流内环PIλDμ电压外环控制、PIλDμ电流内环PID电压外环控制和PID电流内环PIλDμ电压外环控制,并应用于不同的线性及非线性负载,考察其控制性能。仿真研究表明,分数阶PIλDμ电流内环整数阶PID电压外环控制性能最好,其次是整数阶PID电流内环分数阶PIλDμ电压外环控制和分数阶PIλDμ电流内环分数阶PIλDμ电压外环控制,性能最差的是传统的双环PID控制。     

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.