数字化三相功率因数校正（PFC）技术的现状及发展趋势

通过阐述几种三相有源功率因数校正电路的拓扑,并结合数字控制技术、高频PWM整流技术和多电平技术,分别介绍了三相单开关数字功率因数校正电路、三相双开关数字功率因数校正电路、三相三开关数字功率因数校正电路、三相六管高频整流电路以及三相三电平数字化高功率因数整流器的总体数字控制方案。在此基础上,指出了数字化三相高功率因数整流器的发展趋势。     

三相高功率因数整流器的研究现状及展望

介绍了三相高功率因数整流器的几种主要拓扑--三相单开关功率因数校正电路、三相/三开关/三电平PWM(VIENNA)整流器、三相全桥功率因数校正电路等,特别地关注三相/三开关/三电平PWM(VIEN-NA)整流器,并对每种拓扑的特性、优点及其不足进行了分析,通过比较研究指出了三相PFC的发展趋势.     

三相四线VIENNA整流器及其数字控制策略研究

提出一种三相四线制三电平(VIENNA)整流器及其控制策略,实现功率因数校正(PFC).描述了三相四线制的VIENNA拓扑,在物理解耦的基础上,将整流器等效为输出并联的三路三电平单相PFC整流电路.对其进行原理分析、稳态计算,并介绍了基于直接电流控制的双闭环控制策略的原理和实现过程.仿真及实验结果表明,该整流器的网侧功...     

单周控制VIENNA高功率因数整流器的研究

本文分析了新颖的单周控制三相三开关三电平(VIENNA)整流器的基本原理,它可以实现单位功率因数校正和低电流畸变。该控制器不需要乘法器和采样三相输入电压,开关管承受电压应力为输出电压的一半,控制方法简单、可靠。当VIENNA整流器接成三相四线制输入时,可以物理解耦成输出并联的三路单相三电平PFC,在三相电网不对称(包括缺相状态),整流器仍能正常工作,提高了VIENNA整流器的环境适应性     

一种三相三电平整流器在变频空调中的应用

考虑到满足功率等级以及谐波电流限制等因素,较大功率家用和轻型商业变频空调的前级功率电路逐渐开始采用三相可控整流器.在分析一种由两只三电平单相整流器构成的三相三电平整流器工作原理的基础上,将其应用到变频空调的整流器设计中,采用传统单相PFC的电压外环和电流内环的双环控制和错相控制进行了理论分析和仿真分析,所得结果验证了三相三电平整流器的具有设计容易、单位输入功率因数等优点,没有电感均流和输出均压问题.     

分流式三相VIENNA软开关整流器研究

三相VIENNA整流器具有谐波小、功率因数高、开关应力低和无桥臂直通风险等优点.但是,三相VIENNA整流电路的基本PFC结构采用的是Boost单元,存在升压二极管的反向恢复问题,且开关损耗大、电磁干扰大、电能传输效率低,对整流器的性能提升造成了一定限制.基于此,文中提出了一种分流式三相VIENNA软开关整流器,该整流器解决了升压二极管的反向恢复问题,实现了开关器件全范围内的零电流开通与零电压关断,具有结构简单、高效率的优良特性.文中详细分析了该整流器的基本工作原理、软开关实现条件以及器件应力等,给出了该电路参数的设计方法,搭建了分流式三相VIENNA软开关整流器的实验平台,验证了所研究整流器的有效性和优越性.     

单周控制的三相三开关高功率因数整流器

谐波污染已引起世界各国的高度重视.功率因数校正(PFC)是治理谐波的一种有效方法.本文研究了基于单周期控制的三相三开关高功率因数整流器,推导了三相三开关升压整流器的控制规律,设计了一种基于单周期控制技术的PFC控制器,该控制器不需要乘法器,更不需要对电源电压进行检测,其控制逻辑非常简单且以恒定频率工作.完成了7kW三相高功率因数整流器的设计与实验研究,进行了稳态与动态响应试验,试验结果表明系统的功率因数可达0.98,且实现了单位功率因数校正和低电流畸变.     

单周控制三相六开关高功率因数整流器的研究

研究了基于单周期控制的三相六开关高功率因数整流器,推导了三相六开关升压整流器的控制规律,设计了一种基于单周期控制技术的PFC控制器,完成了2kW三相高功率因数整流器的设计与试验。试验结果表明,该系统的功率因数可达0.991,实现了单位功率因数校正和低电流畸变。     

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PWM整流器双PFC模型的电机能量回馈系统

用PWM整流器取代通用变频器的二极管整流电路,采用双PWM整流器/逆变器,设计了电机能量回馈系统。通过分析PWM整流器的数学模型,提出了一种基于α-β静止参考坐标系的PWM整流器双功率因数校正变换器(PFC)定频控制策略。在两相静止坐标系中将PWM整流器等效为2个与传统单相PFC类似的电路结构,然后根据电压空间矢量调制理论,分析了开关信号由两相静止坐标系到三相静止坐标系变换的控制策略。实验结果表明,该系统不仅能够将电机机械能转化的电能有效地回馈到电网,而且能够有效抑制注入电网的谐波,实现网侧单位功率因数控制。     

基于移相电抗器的三相无源PFC整流电路的Matlab仿真

介绍移相电抗器在三相无源PFC电路中的工作原理,在对大电容滤波的三相不控整流电路进行仿真分析的基础上,给出了基于移相电抗器的三相无源PFC整流电路.该电路主要通过在原有电路中加入三相移相电抗器和12脉波整流器来实现三相整流电路功率因数校正和降低输入电流总谐波畸变的目的.通过优化参数配置,仿真结果显示功率因数由0.456提高到0.987,输入电流总谐波畸变THD下降到0.1以下.     

改进型直流侧有源电力滤波器在三相系统中的应用研究

针对改进型DC侧APF具有负载输出电压可调、控制和驱动简单、储能电容容量小等优点,依据单相改进型拓扑,提出一种三相改进型DC侧APF拓扑模型,对三相整流类负载进行谐波治理具有技术优势.与三相PFC相比,该拓扑仅处理部分功率,主电路结构简单;与交流侧APF相比,简化了电路结构,减少了功率开关数量.仿真结果证明了该拓扑的正确性和可靠性.     

一种新颖的Boost型PWM整流器控制算法研究

传统的整流器中,由于使用了非线性元件以及直流侧输出电容,其功率因数非常低,给电网造成了严重的污染。随着人们对电网谐波污染的日益重视,功率因数校正(PFC)技术正日益成为研究的热点。在三相功率因数校正电路中,由于全解耦型电路输入功率大,电气性能较好,故特别适用于大功率场合。分析了全解耦型电路的典型电路Boost型PWM整流器,介绍了其数学模型,随后提出了一种新的矢量控制算法。该方法无需存储正弦表格,减少了对资源的占用,提高了开关矢量的精确性,缩短了计算时间。在此基础上设计了一台1kW,开关频率为10kHz的试验样机,实验结果证明了新控制算法的有效性。     

一种三相降压型谐波注入整流器控制策略研究

针对传统升压型功率因数校正(PFC)电路对后级开关管电压应力较大的问题,研究了一种降压型谐波注入三相整流器,对此拓扑结构提出了一种改进型双闭环与电压前馈相结合的控制方式.首先,分析了降压型谐波注入整流器的工作原理;其次,描述了改进型控制方式的优点;之后,设计了控制器并进行仿真实验;最后,搭建了2.4 kW的实验电路.综...     

单相Boost功率因数校正器的优化设计

介绍了传统单相功率因数校正器的原理,分析了其主电路在应用中因二极管反向恢复产生的电流冲击与纹波噪声等问题,提出了一种带中心抽头电感的斩波升压功率因数校正电路。针对由UC3854控制的功率因数校正(PFC)电路中存在的尖端失真、输出电压飘升等问题,给出了相应的解决方案。同时,还设计了UC3854的引脚保护电路和电流放大器的箝位电路。仿真与试验结果表明,优化后的Boost功率因数校正器性能可靠,功率因数可达0.99,而且可与当今通用的PFC控制电路兼容。     

单周控制三相三级PFC整流器

提出了在三相三级整流器的二极管反并联全控型电力电子开关元件,用单周控制实现脉宽调制PWM控制,对升压式(Boost)功率因数校正(PFC)拓扑电路的分析,表明在无逆变的要求下,只需对下桥臂或上桥臂各相全控型开关元件,进行断续导通控制,便可达到功率因数接近1,实现交流进线正弦电流的目的,文中利用了Matlab/Simulink软件,对上述三相三级整流器PFC电路用单周控制进行了建模和仿真,得出了预期的结果,证明在原理上是可行的。