电力电子变换器功率因数校正技术现状及趋势

本文简要分析了电力电子设备功率因数低的主要原因；分别介绍了单相功率因数校正技术(包括传统的PPFC、填谷方式：PPFC、电荷泵式PPFC、两级APFC和单级APFC)和三相功率因数校正技术(包括单相PFC、组合式三相PFC电路、单开关PFC电路和六开关PFC电路)的电路原理、特点，并给出了应用电路；最后展望了功率因数校正技术的发展前景。     

应用于无线电能传输系统的三相单开关功率因数校正方法

为降低无线电能传输系统工作过程中对电网的谐波污染,提出了一种采用三相单开关Boost电路的有源功率因数校正控制方法。通过对串联谐振式无线电能传输系统的有源功率因数校正电路工作条件的分析,研究了线圈耦合系数对有源功率因数校正控制效果的影响。利用三相单开关Boost电路的输出特性和串联谐振电路的阻抗特性规律,对系统在变耦合系数情况下的工作点进行校正,实现较高功率因数输入和相对高效率的输出。实验结果表明,所提出的校正控制策略对变耦合系数无线电能传输系统有减小输入电流畸变、提高功率因数和效率的控制效果。     

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。     

单周控制单相VIENNA整流器小信号建模与环路设计

分析了一种新型通用的单周期控制技术(OCC)在一种用于功率因数校正领域的新型单相三相三开关三电平(VIENNA)整流器中的应用。对基于单周期控制的单相VIENNA整流器进行小信号建模分析,参考峰值电流控制模式,将单周期控制电流环与主电路功率级合并为新功率级,并对此新功率级使用电压补偿环进行校正,设计合理补偿环校正参数,最后用Matlab仿真验证了其正确性。     

一种改进的单相无桥功率因数校正器

在无桥Boost功率因数校正器的基础上,采用耦合电感和两个二极管与开关管并联的方式,实现开关管体二极管零电流关断.同时将所有电感元件集成到一个磁芯上,提高了利用率,并利用耦合电感的漏感使并联支路二极管反向恢复电流降低,减少了电路反向恢复损耗.阐述了功率因数校正的原理,给出了单周期控制无桥Boost变换器实现功率因数校正的控制日标和实现方式,并采用基于单周期控制的专用芯片IR1150,进行实验验证.     

一种具有正负对称输出的功率因数校正电路

给出了一种由单开关控制的具有正负对称输出特性的功率因数校正整流电路，该电路能通过电流平均控制方法达到高功率因数和正负恒定输出，并通过仿真和实验结果证明了电路的可行性。     

积分复位控制三相六开关Boost型功率因数校正

提出一种积分复位控制的三相六开关Boost型功率因数校正电路 ,在讨论积分复位控制原理的基础上 ,根据三相六开关Boost型功率因数校正在a b c坐标下的等效模型 ,推导出实现单位功率因数所需的控制方程 ,并用简单的电路进行实现。积分复位控制三相功率因数校正电路具有结构简单可靠 ,控制思路清晰 ,控制效果好的特点。仿真和实验结果证实了理论分析的正确性     

小容量系统功率因数校正技术

为了提高电力电子装置的功率因数,选用一种功率因数校正方案,在电路拓扑方面采用无桥双Boost功率因数校正(2nd DBPFC)电路,降低电路损耗,可提高装置的效率;在控制策略方面采用单周期控制技术,不需要乘法器及输入线电压采样和电压前馈,只需开关管电流峰值信号就能完成对输入电流的控制,控制电路的设计简单.对单周期控制无...     

单相Boost型功率因数校正电路软开关技术的综述

对单相Boost功率因数校正电路软开关技术进行了分类,分为零电压开关功率因数校正电路、零电压转换功率因数校正电路、零电流开关功率因数校正电路、零电流转换功率因数校正电路、有源箝位功率因数校正电路和带有无损吸收电路的功率因数校正电路,并对每一类型的电路的拓扑结构、工作方式及工作特点做出分析。     

基于脉冲宽度调制控制策略的零电流开关高功率因数AC/DC变换器

目前，对单级功率因素校正电路的研究大多集中在小功率应用领域，为此该文提出一种能够应用于中大功率场合、实现了零电流开关的单级高功率因数AC／DC变换器拓扑。通过在全桥变换器中增加辅助开关实现了PWM控制，它不仅能够在很宽的负载范围内实现零电流开关和功率因数校正，而且解决了全桥谐振电路中。在不采用移相控制的情况下，必须采用PWM控制策略的问题。与2级式功率因数校正电路相比，提高了动态响应的速度、降低了成本，并且开关管的电压应力较低。仿真和实验分析验证了变换器的优越性。     

基于直接电流控制的并联型PFC变换器研究

提出了并联型功率因数校正(PFC)的概念,揭示了基于直接电流控制的并联型有源电力滤波器(APF)和传统PFC技术的内在联系。并联型PFC兼具并联型APF和传统PFC的优点,即只需处理谐波和无功功率,装置容量小,效率高,且无需计算谐波及无功电流,就能实现单位PFC,且控制简单。在此详细分析了并联型PFC变换器的工作原理,建立了系统的小信号模型,并对系统参数进行优化,最后通过1 kW,20 kHz的原理样机验证了并联型PFC系统具有良好的谐波补偿效果和PFC性能。     

三相三开关部分有源功率因数校正电路的研究

三相交流电源供电的较大功率变频空调的广泛应用,带来了三相整流器的功率校正问题.根据三相三线制、三相四线制供电方式的不同.提出了两种结合有源PFC技术和无源PFC技术的Buck型混合三相有源部分PFC方案.在对其工作原理进行简要分析的基础上,进行了实验研究,所得结果验证了提出的三相部分PFC具有电压与电流应力小、效率高、功率因数高、直流平均电压较高的特点,各种负载下交流输入侧的各次谐波电流均满足IEC61000-3-2标准,中等负载以上时输入功率因数高达0.98,效率高达0.98.     

数字化三相功率因数校正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(PFC)电路的拓扑,并结合数字控制技术、高频脉冲宽度调制(PWM)整流技术和多电平技术,分别介绍了三相单开关数字式PFC电路、三相双开关数字式PFC电路、三相三开关数字式PFC电路、三相六管高频整流电路和三相三电平数字式高功率因数整流器的总体数字控制方案.在此基础上,指出了数字式三相高功率因数整流器的发展趋势.     

PFC/PWM复合控制芯片ML4824及其应用

由于传统两级有源功率因数校正(PFC)有两套控制电路和至少两个开关管,增加了电路的复杂度和成本.采用PFC/PWM复合控制芯片.可改善两级电路的缺陷.在研究复合控制芯片MIA824的基础上,设计完成了一个带PFC的开关电源,其前级采用平均电流控制的Boost型PFC电路,以提高电源的功率因数;后级采用新型不对称半桥(Asymmetrical Half Bridge,简称AHB)拓扑的PWM电路,以提高电源效率.证实了该方法的可行性和实用性.     

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。     

带有源浮充平台的单相功率因数校正变换器

为消除Boost变换器用于两级功率因数校正(power factor correction,PFC)器前级时的升压作用对输出电压的影响,作者用充电泵功率因数校正变换器构造了有源浮充平台电路,并将其应用于单相Boost型PFC变换器中,设计了带有源浮充平台的单相功率因数校正变换器。该变换器保持了传统Boost型PFC变换器的优点,输出电压大大降低,拓宽了PFC电路的应用范围,为设计后级DC-DC变换器提供了便利。仿真分析和实验结果均表明,该变换器的输出电压大大降低,可实现单位功率因数校正,具有良好的动态性能。     

基于新型控制原理的单相PFC模块设计

介绍一种新型更加简单的PFC控制原理,可以实现简化控制,达到降低控制成本,方便工程应用的目的.新型控制原理基于电压跟随器原理,建立在更简洁的数学模型之上,使电流在开关管的每一周期内都跟踪电压,实现功率因数校正.同时基于本原理设计制作出一台样机,给出相应的参数设计过程,并进行试验.通过试验结果分析,表明这种新型控制原理具有良好控制效果,不仅实现了高功率因数低谐波的要求,还简化了电路,降低了成本,更适合工程应用.     

单相有源功率因数校正技术的发展

分析和总结了现有的功率因数校正技术。对于中大功率PFC应用场合,通过软开关技术以及新型高性能的电路拓扑结构,分析了提高AC—DC变换器的转换效率的技术。指出了无桥PFC电路研究是今后高功率和高性能功率因数校正电路研究的方向。     

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.     

两种CCMPFC控制器的研究

PFC控制器在功率因数校正电路中起着重要作用,随着集成电路产业的发展,越来越多的PFC控制器芯片投入到市场中。PFC尺寸和性能都得到了提升,控制器芯片内部集成了数字补偿器。介绍并比较了UC3854和ICE3PCS03G两种CCM PFC控制器,分析PFC原理以及两个PFC控制器芯片的工作原理和基本功能;基于ICE3PCS03G控制器设计了一个PFC电路,对控制器的外围电路参数设计进行了分析。利用该芯片进行实验验证,保证了PFC功能和各次谐波分量,而且使用这个控制器大大降低了PFC变换器的设计成本。