功率因数校正Boost变换器中快时标分岔的实验研究

由于开关的动作,功率因数校正(power-factor-correc- tion,PFC) Boost变换器本质上是分段光滑的非线性系统,从而导致快时标分岔的产生。通过实验,该文首次发现了一类在输入电压最大值附近发生的快时标分岔;详细讨论了快时标分岔对PFC变换器性能的影响;由于电流环输出的特点决定了变换器是否会出现快时标分岔以及分岔区域的大小,该文分析了影响电流环输出的主要因素,包括电流环参数、电感值和输入电压有效值。研究结果将有助于深入地理解PFC变换器的快时标分岔,也为PFC变换器的设计提供了有益的参考。     

功率因数校正Boost变换器中慢时标分岔的影响因素分析与分岔控制

由于开关非线性,功率因数校正(power factor correction,PFC)Boost变换器中会出现工频周期尺度上的分岔,即慢时标分岔。首先分析所有影响慢时标分岔的因素,并揭示其影响规律;然后引入负载电流前馈方法,使PFC变换器在远离饱和区工作,实现对慢时标分岔的控制;最后,实验验证了理论分析和仿真的结果。研究结果有助于更好地理解PFC变换器中的慢时标分岔,对PFC变换器的设计也有一定的参考价值。     

谷值V2控制Boost PFC变换器快时标分岔现象抑制

为抑制Boost PFC变换器中的快时标分岔现象，采用频闪映射的方法对变换器建立数学模型，通过MATLAB/Simulink仿真软件绘制出电感电流的时域波形图和频闪采样图进行分析。施加谷值V²控制对变换器中的快时标分岔现象进行抑制，将传统斜坡补偿控制快时标分岔和谷值V²控制进行比较分析，仿真结果表明：在同等参数条件下谷值V²控制的控制效果较优于斜坡补偿控制，且谷值V²控制具有瞬态响应快、工程应用实现简单等优点。     

Boost PFC变换器快时标分岔的控制方法

基于对峰值电流型Boost功率因数校正（PFC）变换器的离散建模,得到变换器电感电流的频闪映射图,并利用相轨迹更好地揭示了输入电压和电感电流稳定性的关系。为了避免分岔,使变换器稳定工作在单周期态,分别采用参数微扰法和双积分滑模法进行分岔控制。仿真结果表明,与参数微扰法相比,双积分滑模法不需要施加外部扰动,具有更好的鲁棒性,能有效地避免因输入电压变化所产生的分岔现象,还弥补了参数微扰法在快时标分岔控制效果中的不足,并获得更高的功率因数值。     

平均电流型Boost PFC非线性现象分析

针对PFC电路中的非线性现象,本文以输出电容和负载电阻为分岔参数,UC3854为控制芯片,在saber软件中对平均电流型Boost PFC电路进行了仿真,仿真结果表明在分岔参数变动的情况下,电路可能会出现慢时标分岔、混沌等非线性现象.最后,利用输出电压和电感电流之间的相图对该现象进行了分析.本文的研究对PFC电路的稳态...     

正弦平方补偿峰值电流控制CRM反激PFC变换器

提出了一种基于正弦平方项补偿的峰值电流控制临界连续模式(CRM)反激功率因数校正(PFC)变换器控制策略。所提出的控制策略消除了传统CRM反激PFC变换器输入电流的波形失真,使变换器获得单位功率因数(PF)和低总谐波畸变率(THD)。分析了改进峰值电流控制CRM反激PFC变换器的工作原理及工作特性,并通过30 W实验样机进行了验证。实验结果表明,相比于传统CRM反激PFC变换器,改进型峰值电流控制CRM反激PFC变换器在整个输入电压范围内具有更高的PF和更低的THD。     

一种PFC变换器输入电压前馈控制方法

功率因数校正(PFC)变换器输入电压有效值前馈控制算法计算量大,且存在输入电流畸变现象。本文详细分析了PFC变换器输入电流在输入电压过零点附近产生畸变的原因,指出PFC变换器输入电流超前于输入电压是导致输入电流畸变的主要原因。通过一种输入电压前馈控制算法,简化了控制算法并提高了DSP的工作效率,改善了PFC变换器输入电流畸变现象。仿真结果证明了本文所提出的方法的有效性,特别是提高了PFC变换器对输入电压的响应速度。     

基于频闪映射的Boost PFC变换器中的间歇性分岔和混沌现象分析

该文推导出了一组频闪映射方程来精确描述峰值电流控制型Boost PFC变换器的非线性动力学特性。数值模拟发现了系统电流在输入电压周期内会出现间歇性分岔和混沌现象，并对这种间歇性分岔和混沌的周期性进行了分析。通过对系统占空比的详细研究，发现系统并没有经过倍周期分岔的充分发展到达混沌，而是在倍周期分岔的过程中，发生边界碰撞分岔后以非光滑的方式直接进入混沌的。最后，给出了在输入电压幅值、参考电压和负载变化下系统的稳定域。这些结果对实际电路的设计具有重要的参考价值。     

预测平均电流控制PFC Boost变换电路的研究

随着变换器、开关电源等电力电子设备的广泛应用,电网的电流谐波问题日益严重,因此功率因数校正(PFC)技术已成为电力电子技术领域一个新的研究热点.在分析PFC Boost变换器常用控制方法的基础上,提出了一种新型的预测平均电流控制策略.该策略采用了预测电流控制思想和单周期控制的原理对PFC Boost变换电路进行控制,消除了传统控制方法中的乘法器,且无需检测输入电压,无需内环电流PI调节器,具有实现简单、抗干扰能力强、响应速度快、输入电流谐波成分低、适应输入电压和负载变化范围宽等优点.仿真和实验结果表明该预测平均电流控制策略为有源PFC提供了一种新颖的、简单可行的控制方法.     

无桥PFC电路改进单周期控制的仿真与实验分析

为了进一步减少导通损耗和提高变换器转换效率,近年来提出了无整流桥新型功率因数校正(PFC)电路.对于无桥PFC电路,存在输入电压检测、电流检测和共模噪声等一系列问题.本文深入分析了无桥PFC电路控制的特点,提出了采用峰值电流采样的改进单周期控制无桥PFC控制方法,建立了PSPICE仿真模型并进行仿真分析.基于一种低共模噪声的无桥PFC电路,应用模拟控制芯片IR1150实现样机,验证了理论分析.     

改进的单周期控制的三相功率因数校正电路

传统的单周期控制的三相功率因数校正电路在轻载时不稳定,这增大了电流谐波含量对系统很不利.本文对这一缺点进行改进,引入一个虚拟电阻,输入电压通过该虚拟电阻产生虚拟电流,实际的检测电流与这个虚拟电流之和与锯齿波比较,产生开关控制门信号.最后应用MATLAB/SIMULINK分别对重载和轻载以及在这两者之间突变时进行仿真,仿真结果表明在改进的控制下,系统轻载时可以实现单位功率因数并且能稳定运行.     

Boost PFC变换器并联系统均流控制技术

研究了基于平均电流控制的功率因数校正(Power Factor Correction,简称PFC)变换器并联系统的均流控制方法;提出了一种可同时实现PFC和均流控制的综合电流采样电路;分析了并联系统的均流控制原理和均流度对参数的敏感性;给出了两台300W PFC变换器样机并联系统的实验结果和分析;证明了理论分析的正确性和合理性.     

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。     

Power Factor Correction Using Predictive Current Control for Three-phase Induction Motor Drive System

This paper presents the study of a three phase pulse width modulation inverter-fed induction motor drive with single phase utility input, with and without a power factor correction circuit (PFC). The PFC circuit is controlled with the proposed predictive current control. The effects of the PFC circuit on the magnitude of the input current, harmonic contents and input power factor of the AC drive system are studied. A comparative study of simulation and experimental results for the AC. drive system, with and without PFC circuit, is carried out. The experimental implementation of PFC control of the boost converter controlled three-phase IM drive system using DSP controller board DS1104 is achieved using the proposed predictive control. The proposed PFC control method used to achieve a low input line current harmonics, for obtaining a good power quality with a fast dynamic response for output voltage and line current.     

一种单相降压型PFC电路及其非线性控制

以Buck为基础的单相功率因数校正(power factor correction,PFC)电路,器件电压应力小,输入、输出电流控制能力强;但输入电流存在固有死区,造成输入电流畸变。提出一种双电路模式的单相降压型PFC电路,通过加入1个辅助开关和1个二极管,在传统Buck PFC变换器的输入电流死区时间段,使电路工作于Buck-Boost模式,消除电流死区。对于Buck与Buck-Boost之间的切换控制问题,基于单周期控制,推导出一种非线性控制策略,不同工作模式具有相同的电流控制律,消除了模式切换造成的电流畸变,从而实现单位功率因数。设计了1台开关频率为50 k Hz、输出为100 V/1 A的实验样机,在175~265 V输入电压范围内,输入电流保持较低的总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)。电路实现2个开关管共地,驱动电路设计简单;且不同电路模式采用相同的电流控制律,简化了控制,有利于实际的工程应用。     

Soft‐Switching Interleaved PFC Converter with Lossless Snubber

This paper describes a soft‐switching interleaved power factor correction (PFC) converter with a lossless snubber. AC–DC converters require a unity input power factor characteristic with highly efficient operation to prevent the inflow of harmonic current to the power source. The proposed PFC converter improves the input current ripple with interleave control. The converter realizes a high efficiency by the soft‐switching operation of all switching devices without a large auxiliary resonant circuit. This paper introduces the soft‐switching operation of the converter. In order to confirm the validity of the proposed converter, experiments with a prototype of the PFC converter have been performed. The experimental results indicate that the proposed converter can realize the soft‐switching operation of all switching devices, a reduction in the input current ripple, a unity power factor of 98% or more, a sinusoidal input current, and constant output voltage control. The efficiency of the proposed PFC converter with a lossless snubber is higher than that without the lossless snubber. The results presented in this paper confirm the validity of the proposed converter.     

一种新型的电流型功率因数校正控制方法

为简化有源功率因数校正的控制策略,提高整机效率,提出了Boost型功率因数校正的一种新的电流型控制方法,其控制结构与线性峰值电流控制、非线性载波控制、预测开关调制的控制结构一样。和传统的峰值控制、平均电流型控制相比,该法无需乘法器、无需检测输入电压、无电流环的稳定性问题,而且通过预测平均电流控制执行不同的开关原理,扩大了连续导电模式的运行范围、没有低频振荡,带两个复位积分器的电路产生预测电流。仿真结果验证了该方法的可行性,能很好地在宽范围输入和负载变化下获得单位功率因数,抗干扰能力强。     

一种新型的电流型功率因数校正控制方法

提出了Boost型功率因数校正的一种新的电流型控制方法,其控制结构与线性峰值电流控制、非线性载波控制、预测开关调制的控制结构相同.和传统的峰值控制、平均电流型控制相比,这种方法无需乘法器、无需检测输入电压、无电流环的稳定性问题.但其通过预测平均电流控制(PACC)执行不同的开关原理,扩大了连续导电模式的运行范围,没有低频振荡,带两个复位积分器的电路产生预测电流.仿真结果验证了该方法的可行性,能很好地在宽范围输入和负载变化下,获得单位功率因数,抗干扰能力强.