开关电源的有源功率因数校正电路设计

有源功率因数校正可减少用电设备对电网的谐波污染,提高电器设备输入端的功率因数。详细分析了有源功率因数校正APFC(active power factor corrector)原理,采用平均电流控制模式控制原理,设计了基于UC3854BN芯片的一种有源功率因数校正电路方案,着重分析了电路主要参数的选择和设计。实践证明,采用APFC后,大大减小了输入电流的谐波分量,实现了功率因数校正。     

基于平均电流的双闭环APFC电路的设计

为有效消除电力电子设备的谐波干扰,基于UC3855设计了BOOST功率因数校正电路。主电路为减少功率损耗采用ZVT零电压辅助开关。控制电路采用双闭环平均电流模式。利用乘法器校正使输入电流接近正弦波并保持与电压同相位。通过小信号建模推导了电流环、电压环传递函数,配置了系统双环补偿校正网络的参数。最后通过MATLAB仿真和实验验证了设计的正确性。系统的动、稳态性能良好,功率因数接近为1。     

单相有源功率因数校正电路的设计与仿真研究

论述了单相功率因数校正(APFC)的原理和方法,通过采用Boost型DC-DC变换器作为功率级,UC3854芯片控制PWM的占空比,并直接驱动MOSFET,使输入电流跟踪输入电压,以提高功率因数。根据设计目标要求对1.2kW平均电流控制的单相Boost功率因数校正电路的主电路及UC3854外围电路参数进行了设计和计算,使功率因数达到了0.9984,并在Orcad环境下进行仿真研究,取得了理想的效果。文中的设计方法和思路对于中小功率直流电源的APFC设计具有一定的借鉴作用。     

软开关APFC倍频感应加热电源的研究

针对倍频感应加热电源整流器的非线性特性引起网侧电流畸变,功率因数低等问题,采用一种新型的软开关Boost电路取代传统LC滤波环节进行功率因数校正。整个电源系统采用DSP＋CPLD实现了CCM模式下的平均电流PFC控制和倍频逆变模块的分时一移相控制策略。仿真与试验结果实现了输入侧单位功率因数,升压电路的开关管在高频开关状态下实现ZCS开启与ZVS关断,开关损耗大大降低。     

单周期控制的无桥APFC电路仿真研究

为达到功率因数校正(PFC)的目的;采用单周期的控制方法,来控制开关变换器的开关管使交流输入电流波形跟踪交流输入电压波形,从而实现交流电流波形正弦化。应用Matlab软件对设计的电路进行仿真实验,实验结果表明单周期控制的无桥功率因数校正电路具有很好的校正效果,而且该电路具有开关器件少,功耗低,电路体积小和控制电路简单的优点。     

2kW有源功率因数校正电路设计

有源功率因数校正可减少用电设备对电网的谐波污染,提高电器设备输入端的功率因数。详细分析有源功率因数校正APFC(active power factor corrector)原理,采用平均电流控制模式控制原理,设计一种2 kW有源功率因数校正电路。实验结果表明:以TDA16888为核心的有源功率因数校正器能在90～270 V的宽电压输入范围内得到稳定的380 V直流电压输出,功率因数达0.99,系统性能优越。     

基于平均电流的功率因数校正电路设计与仿真

为了减少车载充电机功率因数校正电路对公共电网的谐波污染,并保证其向后级电路传送稳定的直流电压,设计了一种以UC3854芯片为核心,采用双闭环控制策略的功率因数校正电路。电流内环控制PWM信号,实现Boost电路输入电压与输入电流的相位相同,电压外环控制实现输出电压的稳定。通过建立功率电路的数学模型,根据传递函数的特点设置了电流内环、电压外环补偿网络的参数。最后通过仿真验证了所有设计参数的正确性,实现了低谐波、低污染和高功率因数的目标。     

2 kW有源功率因数校正电路设计

有源功率因数校正可减少用电设备对电网的谐波污染,提高电器设备输入端的功率因数.详细分析有源功率因数校正APFC(active power factor corrector)原理,采用平均电流控制模式控制原理,设计一种2 kW有源功率因数校正电路.实验结果表明:以TDA16888为核心的有源功率因数校正器能在90～270V的宽电压输入范围内得到稳定的380V直流电压输出,功率因数达0.99,系统性能优越.     

Buck控制器中仿真电流模式控制电路的设计

论述了一种应用于Buck型开关电源控制器的仿真电流模式控制方法及相应的电路设计。该技术可用于新一代符合VRMIO标准的处理器供电电路。分析了传统电流模式控制在此应用条件下的局限性，提出了利用仿真电流模式实现Buck型开关电源的电流跟踪控制，并分析了电路的工作原理及设计实现。电路采用1．5μm BCD工艺实现。电路与系统的仿真结果表明，所预期的设计要求均已实现。     

基于UC3854A/B的高功率因数变换器

文中分析了有源功率因数校正的基本原理，并采用平均电流控制芯片UC3854A/B设计出3.8Kw的高功率因数变换器。它基于电流跟踪技术、通过控制电感电流使其按正弦半波规律变化来提高网侧功率因数。结果表明，该设计电路功率因数高、输入电流失真度低，可明显的改善电网运行质量。     

Buck变换器的分数阶仿真模型与混沌分析

基于电感和电容本质上是分数阶的事实,基于分数阶微积分理论结合改进的Oustaloup分数阶微积分滤波器近似算法,在Matlab/Simulink下建立了电流连续模式下的电压控制型Buck变换器的分数阶数学仿真模型和对应的电路仿真模型,通过仿真验证了该模型的正确性。基于建立的分数阶数学仿真模型研究了很少有文献研究的以参考电压和比例放大系数作为混沌控制变量的Buck变换器的混沌行为,得到了分别以参考电压、比例放大系数为变量的Buck变换器的V-I混沌相图。此模型可以对电压控制型Buck变换器的所有能导致混沌行为的7种情况进行仿真分析,利用此模型仿真分析了Buck变换器的阶数对系统动态响应过程的影响。该模型的建立方法也适用于其他DC/DC变换器的分数阶模型的建立。     

基于占空比前馈的储能电池系统控制方法

本文提出一种基于占空比前馈的储能电池系统控制方法,该方法针对电池充电与放电两种状态下控制系统PWM调制特点,设定两种不同的占空比前馈增量算法,以提升双向DC-DC变换器Buck模式与Boost模式的响应速度及稳定性。详细阐述了该控制方法的系统结构与前馈增量算法流程设计,并搭建了应用该方法的储能电池系统仿真模型。通过仿真...     

基于平均电流的电压前馈控制图腾柱PFC的研究

图腾柱PFC变换器具有效率高,损耗低等优点,本文介绍了其工作原理及电流校正控制方式,提出了一种基于平均电流的电压前馈控制策略,并进行了主电路的参数计算。利用本文所提出的控制策略,可以使数字控制系统在极短的时间内对外界电压突变做出反映,提高系统响应时间和稳定性。并通过Simulink搭建了系统仿真模型,仿真表明该控制方法可以在进行输入电流校正的同时提高系统响应能力和稳定性。     

A digital power factor correction (PFC) control strategy optimized for DSP

A predictive algorithm for digital control power factor correction (PFC) is presented in this paper. Based on this algorithm, all of the duty cycles required to achieve unity power factor in one half line period are calculated in advance by digital signal processors (DSP). A boost converter controlled by these precalculated duty cycles can achieve sinusoidal current waveform. One main advantage is that the digital control PFC implementation based on this control strategy can operate at a high switching frequency which is not directly dependent on the processing speed of DSP. Input voltage feed-forward compensation makes the output voltage insensitive to the input voltage variation and guarantees sinusoidal input current even if the input voltage is distorted. A prototype of boost PFC controlled by a DSP evaluation board was set up to implement the proposed predictive control strategy. Both the simulation and experimental results show that the proposed predictive strategy for PFC achieves near unity power factor.     

DSP控制的交错并联Boost PFC控制系统实现

提出了一种基于DSP TMS320F2812数字控制的平均电流型交错并联升压型功率因数校正(Boost PFC)变换器。重点提出了150 kHz/Phase开关频率下的控制算法与改进的采样算法,并对电压、电流双环数字控制回路进行分析与PI补偿设计。基于Matlab/Simulink对并联交错Boost PFC数字控制系统进行建模仿真,并制作300 W输出功率的样机,成功对Boost PFC控制系统进行了验证与实现。     

Buck三电平变换器中滑模控制应用研究

滑模变结构控制具有鲁棒性强,动态品质好等优点。文中以Buck三电平为例论述利用滑模变结构的理论分析,设计了Buck三电平变换器的方法,详细讨论了滑模面的选取对系统性能的影响,并进行了等效控制、稳定性和存在性的证明。最后将滑模控制buck三电平与传统的PWM控制Buck三电平变换器进行了仿真分析和比较。研究结果验证了滑模变结构控制策略可以大大提高变换器的鲁棒性和动态品质。     

反激式PFC开关电源的研究与设计

开关电源是实现电能转换和功率传递的重要设备。然而传统的开关电源功率因数低,谐波含量高,接入电网后,给电网带来了一系列严重的问题。文中设计了一款反激式PFC变换器的仿真模型,该模型是结合传统DC/DC变换中的反激式电路与基于Boost的PFC电路提出的,采用平均电流型控制作为本控制策略,最后运用Matlab仿真软件对模型进行了仿真,仿真结果表明该方案控制策略的正确性。     

一种引入电流前馈的DC/DC数字控制算法的设计与实现

根据BUCK DC/DC变换器工作原理推导出以电感电流为变量的一种易于实现的数字控制策略。将该方法以电流前馈方式与带滞环PID控制方法相结合,形成一种电流前馈控制策略。并以Buck DC/DC为例进行仿真与实现。仿真和实验结果表明:该控制策略能够使Buck DC/DC具有良好的输入电压调整特性及开关误差校正能力,符合动态性能要求较高的数字控制应用。与常规控制方法相比,具有算法实现简单,响应速度快,电压过充小,整定参数少的优点。     

分数阶Buck变换器的混沌分析与控制

基于电感与电容的分数阶事实,在Matlab/Simulink下建立了电压控制型Buck变换器的分数阶数学仿真模型及对应的电路仿真模型,分析验证了模型的正确性。基于建立的分数阶数学仿真模型,少有文献研究的以参考电压作为混沌控制变量的Buck变换器混沌行为,绘制了以参考电压为混沌变量的Buck变换器V-I混沌相图与对应的分岔图,得出较小的参考电压易引起Buck变换器进入混沌状态。最后,采用参数扰动法实现了混沌控制,得到了新的分岔图,与混沌控制前的分岔图形成了鲜明的对比。同时,通过选定特定的参考电压值,经分析混沌控制前后电感电流的时域波形图,验证了该控制算法的有效性。     

混合动力船舶双向DC-DC变换器的研究与设计

针对全桥双向DC-DC变换器Buck和Boost两种模式参数设计要求不同的问题,提出了一种"占空比-变压器-电感"匹配设计法。对全桥双向DC-DC变换器的两种工作模式分别进行建模,设计了闭环控制系统,Buck模式的闭环控制系统保证了动力电池恒压充电;Boost模式的闭环控制系统保证了母线电压恒定。根据混合动力船舶的特点设计了双向DCDC变换器,仿真实验验证了所设计的双向DC-DC变换器控制系统和控制策略的正确性,保证了分别处于两种工作模式时输出端电压稳定。