单相Boost功率因数校正电路优化及仿真

对单相Boost功率因数校正器进行了设计和仿真研究。对电路的电压环及其脉动补偿电路、输入滤波器进行了仿真研究和参数优化。脉动补偿电路及优化的电压环使输出电压纹波显著减小,并改善了电路动态性能。优化的输入滤波器在保持电路稳定的同时获得了较高的功率因数并给出了纹波几乎为零的理想输入电流,建立了一个基于saber的优化的功率因数校正电路仿真模型。     

单相Boost功率因数校正电路优化及仿真

对单相Boost功率因数校正器进行了设计和仿真研究.对电路的电压环及其脉动补偿电路、输入滤波器进行了仿真研究和参数优化.脉动补偿电路及优化的电压环使输出电压纹波显著减小,并改善了电路动态性能.优化的输入滤波器在保持电路稳定的同时获得了较高的功率因数并给出了纹波几乎为零的理想输入电流,建立了一个基于saber的优化的功率因数校正电路仿真模型.     

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。     

一种改良的单相功率因数校正器

分析了常规单周期控制的单相功率因数校正器的工作原理,提出了一种改良方案,该方案在控制回路中仅增加了一个电阻补偿网络和一个加法器,在主电路中将电感改为带中心抽头的三点式电感,其他基本参数和常规单周期控制电路相同,消除了由于电感电流纹波造成的畸变,在一定程度上减小了由于电流断续模式(DCM)引入的畸变,解决了由于二极管的反向恢复而引入的电流冲击和尖刺纹波问题,并提高了功率因数校正主电路的可靠性。最后,给出了改良后的功率因数校正器的仿真与试验结果,试验结果表明,改良后的单周期控制的单相功率因数校正器结构简单实用、可靠性高。     

基于UC3854的Boost型APFC电路优化设计

设计了一种基于UC3854控制的单相Boost型有源功率因数校正(APFC)电路,并针对传统APFC主电路中存在的冲击电流和输出电压纹波大等问题,并为了减小二极管反向恢复产生的冲击电流,对单相Boost型APFC主电路中升压电感进行了优化设计。设计中采用带中心抽头的三点式电感线圈结构,并在输出端采用脉动补偿的方法,以减小输出电压纹波。实验结果表明,优化后的单相Boost型APFC电路完全能够达到整流、升压、稳压、高输入功率因数、低纹波的目标。     

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。     

单周期控制单相两级有源功率因数校正器的研究

在分析功率因数校正器(PFC)主电路工作原理基础上,推导出单周期控制的单相两级有源PFC的控制方程,进而构建单周期控制原理框图。通过Matlab Simulink等对单周期控制方式的效果进行了仿真分析。仿真结果表明,单周期控制方式能使输入电流相位跟踪输入电压相位,输出电压基本保持恒定,总电流谐波含量为6.33%,功率因数为0.997,达到了抑制电流谐波、稳定输出电压的目的,且能简化电路结构。     

基于UC 3854的高功率因数校正器设计

功率因数校正PFC(Power Factor Correction)是治理谐波污染的一种有效方法。设计了一种带中心抽头电感的单相Boost高功率因数校正器,与传统型功率因数校正主电路相比,该主电路拓扑结构只是在电感磁环上增加了几匝线圈,引出一个中心抽头,能够有效地抑制电流冲击,降低纹波噪声,提高了功率因数校正主电路的可靠性。控制电路采用平均电流型功率因数校正芯片UC3854。分析了尖端失真、输出电压飘升以及重载下输出电压参数调整等实际问题,并给出了相应的解决方案。仿真与试验结果表明,该Boost功率因数校正器设计合理、性能可靠,功率因数可达0.99,而且与流行的PFC控制电路兼容。     

恒导通时间控制的降压型高效率PFC研究

在宽范围输入的AC/DC适配器应用场合,与传统Boost PFC相比,Buck型功率因数校正(PFC)电路能够在整个输入电压范围内保持一个较高的效率。提出了一种工作在临界导通模式的恒导通时间型Buck PFC电路,能实现主开关的零电压开通。分析了电路的工作原理,并给出了实现高效率、低谐波电流的设计方法。同时根据所述的设计原则构建了100 W的Buck功率因数校正器,其输入电流谐波满足IEC61000-3-2标准,使效率在整个输入电压范围内均在96.5%以上。     

基于单周期控制的快速响应PFC变换器研究

提出了一种基于负载电流前馈与单周期控制技术相结合的快速负载动态响应功率因数校正(PFC)变换器控制策略。负载电流信号与传统输出电压反馈信号相乘并作为单周期控制载波信号,保证了PFC变换器具有快速的负载瞬态响应。此外,论文设计了两种自适应输出电流纹波补偿方法,有效抵消了负载电流前馈引入的输出二次纹波,减少了稳态下输入电流畸变。最后,基于单相Boost PFC电路,通过仿真与实验验证了所提控制方法的优越性。     

基于PDC控制策略的APFC技术

分析了单相有源功率因数校正技术的原理及数字式控制现状,在此基础上提出了基于参考电流、电感电流、输入电压和参考电压的并联占空比控制的单相功率因数校正策略.改变了传统的电压电流双闭环控制策略.采用并联的电流闭环和电压闭环来控制输出电压和相位跟踪,传统占空比相应地被分为2个独立的电流占空比和电压占空比.在PSPICE环境下结合单相AC/DC拓扑进行了电路仿真,结果表明系统输入侧获得了单位功率因数,从而验证了控制策略的可行性.设计了单相AC/DC系统主电路和基于DSP的硬件控制电路,并采用C语言编程实现了单相AC/DC系统的功率因数校正功能.此外,考虑到电感电流的尖峰干扰等现象,采用了电感电流中点检测法使检测点远离开关噪声,保证了电感电流检测的准确性.仿真和实验结果基本一致,实现了系统输入侧的单位功率因数,并获得了期望的直流输出电压值.     

单相PFC输出母线电压波动抑制与脉动功率转移技术

采用电解电容抑制单相功率因数校正PFC(power factor correction)输出母线电压波动的方式受到电解电容本身寿命短、体积大等因素限制,难以做到高功率密度以及长时间稳定性。因此,提出一种采用双向升降压电路实现输出母线功率解耦的策略,从而可移除母线处的电解电容。详细分析了解耦电路的基本工作状态,并基于相关参数的设计考虑提出一种新型控制方案,在双闭环的基础上引入输出母线电压波动加权控制,进一步增加在功率解耦支路与输出母线之间转移的脉动功率,减小母线电压纹波,实验结果验证该电路及控制方案的有效性。     

开关电源整流电路功率因数校正的研究

详细分析了整流电路输入电流与输入电压之间存在相位差和功率因数低的原因。通过在整流输出端与电容之间增加一个Buck电路,分析了Buck型PFC拓扑电路的工作原理及电感电流的工作模式,通过控制该电路的开关管占空比大小的方法,使整流输出端呈阻性负载,迫使输入电流去跟随输入电压的相位。理论分析Buck电路的工作原理,仿真和试验验证了通过改变开关管的占空比能有效地实现功率因数校正。     

一种无需输入电压检测的单相有源PFC的研究

单相有源PFC的两个控制目标是单位输入功率因数和低纹波输出电压,从控制角度和保护角度需要检测输入交流电压、电感电流和输出电压,但是有些控制算法无需全部检测输入电压、电感电流或输出电压.对一种无需输入电压检测的单相PFC控制原理进行了理论分析,利用MATLAB/SIMULINK进行了仿真分析,并基于DSP TMS320F...     

模数混合控制HID恒功率电子镇流器的研究

根据高压气体放电灯的特性,研制了一种高性能模数混合控制的高压气体放电(HID)灯恒功率电子镇流器,分析了电路的结构、原理和控制思想。该镇流器采用"功率因数校正+Buck+逆变器"的经典3级结构,具有输入电压范围宽、抗负载波动能力强、可靠性高、寿命长等优点。PFC部分采用临界连续电流控制模式,可实现单位功率因数和恒定的输出电压。Buck降压部分采用一种新颖的平均电流外环、峰值电流内环的双闭环控制策略,可获得宽大范围的恒功率特性。逆变电路以ATtiny13 V为控制核心,提供低频逆变、高压谐振点火、开路和短路保护等功能。     

一种电动汽车充电系统单相整流有源滤波方法

提出了一种应用于电动汽车一体化充电系统中的单相PWM整流有源滤波的控制方法,以抑制充电中单相整流电路的直流电压二次纹波。在单相电网电压充电时,这种控制方法能通过控制电机驱动器电路,复用其中的两相同时进行单相整流和有源滤波,在实现整流器单位功率因数运行、稳定输出直流电压的同时,减小直流侧电压的二次纹波,减小网侧输入电流的总谐波畸变率。对单相整流直流侧电压二次纹波的产生机理、有源滤波电路的拓扑结构、单相整流和有源滤波的控制原理和方法进行了详细地分析。最后搭建输入电压峰值110 V,输出直流电压220 V,负载等效电阻100Ω的仿真模型,通过仿真和实验结果验证了所提控制方法的可行性。     

半桥结构的两级功率因数校正器研究

在两级功率因数校正器中,Boost PFC＋半桥DC/DC拓扑结构虽然表现良好,但依然存在着后级功率器件电压应力过大、输出电流纹波不够理想等缺点。将输入串联、输出并联半桥拓扑能使单个模块的输入电压和输出电流减小这一特性运用于两级PFC之中,同时引进了交错控制技术。对采用新结构的两级PFC变换器进行了工作模态分析。仿真结果表明,后级功率器件电压应力以及输出电流纹波明显减小,证明了该半桥组合式拓扑结构及其相应控制方法的正确性。