基于单周控制的单相三电平Boost型功率因数校正技术

提出了一种基于单周控制(onecyclecontrol,OCC)的单相三电平Boost型功率因数校正技术。该控制电路采用恒频控制,控制电路简单、可靠,主电路采用三电平结构,开关器件应力降为输出电压的一半,解决了开关损耗增加、器件不满足要求的困难。随着电感电流频率的增加,可以减小Boost电感以提高变换器的动态性能和效率。仿真结果验证了相关理论分析的正确性。     

单周控制三电平单相有源电力滤波器的仿真研究

提出一种单周控制的三电平单相有源电力滤波器.它提高了系统承受的电压和功率等级,减小了功率器件承受的电压应力,控制器结构简单,具有控制精度高,补偿效果好的特点.适合于大功率高电压场合,易于推广到工业应用.在建立数学模型器基础上进行了仿真研究,仿真结果证明其具有很好的动静态补偿性能,能有效地补偿系统谐波,提高输电线功率因数和传输效率.     

基于单周控制的三电平三相三线制APF

提出了单周控制的三电平三相三线制有源电力滤波器,它可以较低的开关频率获得和高开关频率下两电平变换器相同的输出电压波形,控制器结构简单、控制精度高、补偿效果好。滤波器工作于恒开关频率,适合于推广到工业应用。在建立数学模型的基础上仿真研究,结果证明其动静态补偿性能很好,能有效补偿系统谐波。     

基于单周控制的三电平三相四线制有源电力滤波器

针对电力工业三相四线制系统的零线电流、谐波、无功功率和三相不平衡问题,以及高电压、大容量有源电力滤波器APF(Active Power Filter)控制方案复杂的问题,提出一种单周控制的三电平三相四线制APF,其产生的补偿电流与负载的有害电流分量大小相等、方向相反,从而使得经该APF补偿后,电源电流只含有负载电流的基波有功分量。主电路采用三相三桥臂结构的三电平二极管箝位变换器,既无需升、降压变压器,也无需动态均压电路;控制策略采用单周控制,其兼有调制和控制的双重性,控制器结构简单,具有控制精度高、补偿效果好,滤波器工作于恒定开关频率的特点,适合推广到工业应用。在建立数学模型的基础上进行了仿真研究,仿真结果证明其能有效地补偿系统谐波、零序和无功电流,从而提高输电线功率因数和传输效率。     

单相三电平APF单周控制矢量模式研究

提出基于单周控制的单相三电平电力有源滤波器(APF)矢量模式,该模式能够使得单相APF一个桥臂工作于高频开关状态,另一个桥臂工作于工频开关状态,进而有效减少开关损耗。分析了单相APF的工作原理,在充分考虑直流侧电容电压均衡控制的基础上,提出了5种单相三电平APF单周控制矢量模式,并详细推导了各种矢量模式的控制目标方程。仿真结果表明5种矢量模式能够有效补偿无功和谐波,且效果较好,从而验证了5种矢量模式的有效性和可行性。     

单周控制三电平三相四桥臂APF研究

基于多电平的有源电力滤波器能产生多阶梯、低失真的电压波形,特别适合于高压大功率场合。为此提出一种单周控制的三电平三相四桥臂有源电力滤波器,它不需要三相负载电流检测以及繁琐的无功电流和谐波电流计算,控制器结构简单,仅由几个带复位的积分器、比较器、触发器和一些线性元件组成,具有控制精度高、补偿效果好的特点。滤波器工作于恒定开关频率,比较适合于推广到工业应用。在建立数学模型的基础上进行了仿真研究,仿真结果证明其能有效地补偿系统谐波,改善电流总谐波畸变率并提高输电线功率因数。     

基于单周控制的三相PFC的仿真研究

介绍了一种CCM模式下的三相PFC电路,并采用单周控制实现了三相整流器的功率因数校正。单周控制电路的结构十分简单,核心器件仅由一可复位积分器、一比较器和一RS触发器组成,不需要乘法器,从而简化了系统,具有反应快、开关频率恒定、控制方法简单等优点。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

新型三电平Buck型功率因数校正器

针对Buck电路输入电流不连续而限制了Buck型功率因数校正技术的应用和发展问题,并考虑多电平拓扑结构的优势,提出了一种新型的三电平Buck型功率因数校正器拓扑结构.该拓扑结构基于输入、输出共地的Buck三电平变换器,在此变换器基础上并联增加了由功率开关、补偿电感和电容构成的补偿环节.新拓扑结构有效地解决了Buck电路输入电流不连续问题.实现了单位功率因数.且开关器件承受电压应力降低一半.控制策略基于单周控制技术,控制电路简单可靠,响应速度快,精确度高.对所提出的新型拓扑结构及其工作模态和控制实现进行了详细的分析,并给出了仿真和实验结果.结果表明校正后功率因数在0.99～1.0之间,验证了所提出的拓扑结构的正确性和有效性.     

基于单周及浮充技术的单相高性能有源功率因数校正电路研究

针对双级有源功率因数校正(PFC)技术的改进措施加以分析和论述,阐述了该功率因数校正变流器存在的一些不足之处,研究了一类改进型双级有源功率因数校正开关变流器拓扑,优化改进的有源功率因数校正AC/DC变流器结合单周控制技术控制方法的原理,以及浮充技术.改进的单周控制有源PFC变流器具有结构简单、控制精度高、响应速度快,特别是具有控制性能对系统和电源参数变化不敏感等优点.文中还阐述了变流器的工作机理、控制方法及其试验分析.     

一种用于单相充电桩前级的混合桥臂三电平PFC电路

为优化单相车载充电机前级功率因数校正电路(PFC)的两电平拓扑结构,提出一种新型混合桥臂三电平功率因数校正电路,该电路拓扑符合三电平输出特性,具有输入电流谐波含量较小、开关管应力低、控制较简单等优点。对所提HBPFC电路进行工作原理、特性分析,并搭建220 V输入、400 V输出、1 kW额定功率的仿真模型,验证新型HBPFC电路的可行性。     

全数字单相三电平整流器控制电路设计

三电平整流器由于其独特的优点，受到了越来越多的重视。介绍了三电平桥式整流器的工作原理，并用数字信号处理器对其控制系统进行了实现，说明了全数字控制系统的硬件设计和软件设计的方法。仿真和实验结果验证了理论研究的结果。     

基于解耦模式单周控制的VIENNA整流器研究

针对电力电子技术和装置低谐波污染的要求,研究了一种基于解耦模式下单周控制的VIENNA(三相三开关三电平)整流器。该控制下的VIENNA整流器具有结构简单、开关损耗小、不需要乘法器、快速实现功率因数校正、谐波含量低、开关频率恒定的优点。分析了VIENNA整流器的工作原理,设计了该拓扑在解耦模式下的单周控制功率因数校正策略,给出了解耦算法和控制方程。最后,通过matlab建立了该电路的仿真模型,仿真结果验证了理论分析和控制算法的正确性。     

30°～390°矢量模式单周控制三相三线制三电平APF

为了减小有源电力滤波器(APF)的开关应力和损耗,便于实现用低耐压开关器件提高APF功率等级,提出了一种基于30°～390°区间矢量模式单周控制三相三线制三电平APF.APF主电路采用二极管钳位型三电平拓扑结构,控制策略采用矢量模式单周控制.推导建立了所提出的APF数学模型和控制目标方程,详细分析了系统稳定性和PI调节器设计,并比较了30°～390°区间和0°～360°区间矢量模式单周控制的区别和联系.最后对APF工作于三相电源平衡和不平衡时的情况分别进行了仿真和实验研究,研究结果表明所提出的APF能有效地补偿系统谐波和无功电流,补偿性能好,验证了所提出的控制方法的可行性和有效性.     

新型三电平三相四桥臂APF矢量模式单周控制策略

提出三电平三相四桥臂有源电力滤波器(APF)矢量模式单周控制策略.基于三电平三相四桥臂APF等效开关模型和开关函数的定义,得到该拓扑的有效绝对开关状态表,同时对1个工频周期进行12等份,在每个30°区间对应绝对开关状态表,首先选择出该区间内第4桥臂的开关状态,然后再根据电压大小设定其他桥臂开关状态,以实现将开关模型等效成3-Boost结构,最后建立控制模型得到控制目标方程.依据控制目标方程对三电平三相四桥臂APF进行了仿真和实验研究,研究结果表明基于该控制策略的四桥臂APF能有效地补偿系统谐波和无功电流,补偿性能好,验证了所提控制策略的可行性和有效性.     

基于OCC的单相三电平Boost型PFC

本文提出一种基于单周控制OCC(One-Cycle-Control)的单相三电平Boost型PFC，具有以下特点：恒频控制，控制简单、可靠，控制效果好；与两电平变换器相比，可以减小Boost电感，有利于变换器动态性能和效率的提高；开关器件应力降为输出电压的一半。结果验证了相关理论分析的正确性。     

基于双开关单元的多电平电路研究

在传统两电平整流器(the conventional two-level rectifier, CTR)电路中,开关管需要承受整个直流侧的电压,输入侧滤波器的体积较大,电路的传输效率较低,为此提出了基于双开关单元的多电平电路。首先,在CTR的基础上增加了1个二极管和1个电容,得到(similar to a three-level rectifier, STR)电路,并根据STR电路推出了几种多电平结构。然后,以新型三电平整流器(new three-level rectifier, NTR)拓扑结构为例,进行了工作原理分析。最后,提出合适的调制技术和电压平衡策略,并对器件的电压、电流应力进行理论计算。与CTR电路相比,NTR能降低开关管电压应力,减小开关管的开关频率,提高输入侧电流质量,适用于中、小功率应用场合。     

单相三电平有源电力滤波器控制策略研究

将滑模控制策略运用于单相三电平有源电力滤波器中,取得了良好的控制效果。为了使电源电流为正弦波,首先建立单相有源电力滤波器的统一数学模型并分析其控制矢量图。然后计算等效控制量,根据等效控制量推导对应的矢量选择规则。此外,为了使直流侧电容电压保持均衡,通过对小矢量的选取把中点电流的积分值限制在极小的范围之内,从而使上下电容电压保持相等。最后,在Matlab/Simulink环境下对控制策略进行了仿真研究,仿真结果表明所提出的方法很好地抑制了谐波。     

基于单周控制的四桥臂APF矢量模式研究

本文提出了两种基于单周控制的三电平四桥臂电力有源滤波器矢量模式。研究三电平四桥臂变换器的拓扑结构,分析其等效数学模型,考虑到直流侧电容电压可以自动实现均衡,借助绝对开关状态表提出了两种三电平四桥臂单周控制矢量模式,并详细推导控制目标方程,最后仿真结果表明两种矢量模式能够有效补偿谐波,显著减少零线电流,降低APF的开关损耗,从而验证了所提理论的有效性和可行性。     

单周控制直流侧单相有源电力滤波器

提出了一种基于单周控制理论的直流侧有源电力滤波器 (DC侧APF)。该DC侧APF并联在整流桥的直流侧。文中提出的采用单周控制理论实现的DC侧APF不需要检测负载电流、不需要计算负载电流的谐波和无功分量、不需要乘法器 ,只需要检测整流桥直流侧的输出电流和APF的储能电容电压。具有主电路结构新颖、控制电路简单 ,补偿效果好等优点。实验结果验证了文中所提出理论的正确性     

基于单周控制的单极调制单相有源电力滤波器

有源电力滤波器(active power filter,APF)可以滤除谐波和补偿无功分量。单周控制双极调制方法控制并联型有源电力滤波器存在直流分量问题,开关损耗大、稳定工作范围窄、原有的单周控制单极调制方法不能快速跟踪电网电压的变化。针对以上问题,提出了应用于单周期控制有源滤波器的新的单极调制方法,控制方程正负半波对称且引入电网电压量,实现了直流分量基本为零和快速平滑跟踪电网电压,扩大了有源滤波器的工作范围。仿真结果证明了其可行性。