单相Boost APFC电路的设计与分析

开关电源等电力电子设备内部存在的不可控整流电路很容易造成输入电流的畸变,将会导致谐波污染和用电安全等问题.本文针对这些问题,分析了 Boost APFC电路的平均电流法控制原理,提供了电路设计参数计算.并通过simulink软件对设计电路进行仿真,结果表明该电路的功率因数达到0.996,总谐波失真低于2％,能够有效抑制电流谐波,符合国家标准.     

DCM模式APFC电路寄生参数对THD的影响

有源功率因数校正(APFC)技术广泛应用于提高电网适应能力及减小谐波污染的场合,其性能与工作模式及参数设计密切相关.提出基于Boost电感电流数学模型,其分析方法弥补了传统周期平均电流模型不精确、分析范围小的不足,并利用该数学模型系统分析了在断续导通模式(DCM)下Boost PFC电路主要元器件寄生参数对输入电流畸变(THD)的影响.实验验证了理论分析的正确性.     

带功率因数校正的开关电源磁性元件设计

开关电源中磁性元件为开关电源中核心元件,需依据开关电源规格进行设计,因其参数设计好坏直接决定开关电源的性能.详细阐述了依据设计规格所进行的Boost APFC中电感和Flyback拓扑中变压器的参数选择设计,并研制了一款宽电压输入带功率因数校正电路的90 W开关电源样机.样机测试数据显示:平均效率大于85％,功率因数大于0.99,输入电流谐波满足IEC61000—3—2规范标准.     

采用IGBT电流检测的三级交错模拟APFC研究

有源功率因数校正技术可改善开关电源的输入功率因数,抑制输入电流的谐波分量。在大功率应用场合,其功率电路采用多级交错结构,以降低网侧电流纹波,降低单级电路的开关损耗,减小单只电感容量,实现在板安装,从而提高效率,使器件选型和优化设计更加容易。在描述三级交错Boost APFC和双闭环控制原理的基础上,分析了利用IGBT电流替代电感电流进行电流内环控制的可行性,以及三级交错APFC中IGBT占空比与电流纹波的关系。最后基于FAN9673仿真并实现了额定输出功率为2.5 k W的三级交错APFC。结果表明,采用IGBT电流检测替代电感电流检测可实现高性能低成本的三级交错APFC,电流纹波抑制效果明显。     

单相有源功率因数校正电路的设计与仿真

有源功率因数校正(APFC)技术成为抑制谐波电流、提高功率因数的有效方法。研究了APFC的原理和方法,通过采用Boost型DC-DC变换器作为功率级,UC3854芯片控制脉冲宽度调制器(PWM)的占空比,并直接驱动MOSFET,使输入电流跟踪输入电压,使输入电流与输入电压接近同相位,以提高功率因数。根据设计目标要求对1.2kW400V平均电流控制的单相Boost型APFC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,取得了理想效果。     

采用变PI调节器的数字APFC的分析与研究

随着变频家用电器产品功率等级的不断提高,单相有源功率因数校正(APFC)电路的大功率化已成为研究热点.由于数字APFC控制技术具有较强的适应性和灵活性,因此得到了广泛应用.APFC电路中的交越失真现象增加了电网的谐波污染,使得电网的谐波电流难以满足谐波限制的要求.因此,提出了一种采用分段变参数的PI调节器技术,并通过D...     

不同控制策略的小功率Boost-APFC性能研究

为了使用于小功率场合的功率因数校正电路的综合性能最优化,本文研究了采用电流断续模式或临界断续模式和电流连续模式的小功率Boost-APFC的各项性能。通过仿真分析和实验比较相结合的方法,定量给出了各电路在输入电流特性、效率、EMI滤波等性能上的具体差异,并且考虑了使用SiC二极管后对电路性能的影响。     

一款实用高性能开关电源的设计与实现

采用有源功率因数校正(APFC)及同步整流技术设计了一款实用反激式开关电源装置.样机实验结果表明,所设计的APFC开关电源的功率因数达到0.952～0.989,整个电源系统的效率高于85.8%,且总谐波电流畸变率＜3.75%,电磁污染程度较低,因而此装置具有实用推广价值.     

寄生参数对有源功率因数校正器电流畸变的影响

单相有源功率因数校正技术已广泛应用于中小功率场合,其性能与控制方式、工作模式及参数设计均有密切联系。分析各种模式下电路寄生参数对输入电流谐波畸变的影响。在断续工作模式下,针对传统的开关周期平均电流模型分析结果不精确、分析范围小的不足,提出基于Boost电感电流数学模型的分析方法,并结合三角傅里叶变换分析了电路主要寄生参数(包括寄生电容、线路损耗等)对输入电流畸变的影响。实验验证了数学模型的有效性和理论分析的正确性。     

一种交错并联数字化APFC电路的设计

分析了一种交错并联数字化APFC电路。当电路工作于电流连续模式时,输入电流自动跟踪正弦输入电压。利用状态空间平均法建立电路的主功率模型,并对该电路的控制器进行设计,最后给出了MATLAB仿真结果。     

低压大容量配电网无功与谐波综合补偿控制方法研究

针对目前配电网低压系统中常见的无功补偿和谐波治理装备难以兼顾无功与谐波综合动态治理的问题,结合配电网低压系统中的APF容量小以及DSTATCOM无法补偿高次谐波的现实,在多模块型并联主电路拓扑的基础上,提出了一种大容量的无功补偿和谐波治理的综合控制策略。将无功补偿和谐波治理的容量实时分解到不同频带内,通过不同的功率模块,实现动态无功调节和谐波的分频段补偿,有效提高了多模块型APF在大功率场合应用的灵活性。理论分析和仿真证明了无功和谐波分频段综合补偿的有效性和可行性。     

串联谐振注入式有源电力滤波器及其工程应用研究

提出了一种兼具无功功率补偿、谐波电流滤除和谐波谐振抑制的串联谐振注入式有源电力滤波器拓扑结构,并将其成功应用于实际工程.其基本思想是:只由无源部分补偿无功功率,有源部分和无源部分共同抑制谐波.详细介绍了该系统的滤波原理和控制系统结构.该装置目前已挂网运行,现场运行结果表明该装置性能优越、可靠性高.     

无功与谐波自动补偿装置设计的新方法

提出了基于双 DSP结构的有源滤波与无源滤波相结合的无功与谐波动态补偿原理和方案 ,设计了无功与谐波自动补偿装置主电路结构与控制系统。采用晶闸管相控电抗器( TCR)的无源滤波器可以增大电源系统的容量 ,降低成本 ;而采用基于双 DSP结构的有源滤波器可以大大改善滤波性能 ,并能抑制 L C电路与电网之间的谐振 ,提高补偿系统动态性能。此装置主要解决了补偿中的谐振问题 ,并使电力系统的功率因数提高到 0 .9以上 ,同时有效抑制了供电网的谐波     

无功与谐波自动补偿装置设计的新方法

提出了基于双DSP结构的有源滤波与无源滤波相结合的无功与谐波动态补偿原理和方案，设计了无功与谐波自动补偿装置主电路结构与控制系统。采用晶闸管相控电抗器(TCR)的无源滤波器可以增大电源系统的容量，降低成本；而采用基于双DSP结构的有源滤波器可以大大改善滤波性能，并能抑制LC电路与电网之间的谐振，提高补偿系统动态性能。此装置主要解决了补偿中的谐振问题，并使电力系统的功率因数提高到0．9以上，同时有效抑制了供电网的谐波。     

基于双DSP的无功与谐波自动补偿装置的设计

提出了基于双DSP结构的有源滤波与无源滤波相结合的无功与谐波动态补偿原理和方案,设计了无功与谐波自动补偿装置主电路结构与控制系统。采用基于双DSP结构的有源滤波器可以大大改善滤波性能,并能抑制LC电路与电网之间的谐振,提高补偿系统动态性能。此装置能使电力系统的功率因数提高到0.9以上,同时可有效抑制供电网的谐波。     

基于PEBB的并联有源电力滤波器在立辊轧机中应用

有源电力滤波器是一种用于动态抑制谐波、补偿无功功率的新型电力电子装置。基于电子组块PEBB(PowerElectronicBuildingBlock)的有源电力滤波器的控制系统主要由谐波检测电路和补偿电流发生电路组成,其基本原理是由谐波检测电路检测出被补偿对象的谐波电流,然后经过补偿电流发生电路采用滞环比较方法控制补偿电流的变化,最后得到期望的电源电流。该装置采用比例积分(PI)控制器使直流侧电容电压维持在要求的水平。该装置通过现场的智能仪表和系统管理软件可以对电能质量进行监视与校正,在立辊轧机上的实验运行取得了良好的效果。     

注入式混合型有源电力滤波器的研究

根据配电网10kV高压侧对大容量谐波抑制与无功补偿的要求,提出注入式混合型有源电力滤波器拓扑结构(IHAPF),详细阐述了IHAPF的谐波抑制特性.同时结合某铜箔厂大型整流装置谐波抑制和无功补偿的工程实例,介绍了IHAPF的设计方法和软硬件构成,并从项目成本和治理效果两方面分析了IHAPF的应用优势.     

牵引变电所智能过零投切补偿系统的研究与开发

提高牵引变电所(简称牵引变)功率因数以改善系统电压质量、减少系统损耗是改善电气化铁路电能质量的有效措施。分析了我国牵引变在无功补偿和谐波治理上采用的6种方案后,采用带降压变压器的晶闸管投切电容器方案。牵引变可调并联电容补偿系统由补偿支路、采集支路和微机控制支路组成。论述了各支路的设计,该系统具有根据无功量的大小自动补偿、结构简单、工作稳定、方便等特点。通过铁路牵引供电系统的现场试验结果表明,所设计的补偿系统在正常运行时,能保证所补偿的对象全天内的平均功率因数达到0.9以上,满足电力系统要求。     

基于双DSP的无功与谐波自动补偿装置的设计

提出了基于双DSP结构的有源滤波与无源滤波相结合的无功与谐波动态补偿原理和方案,设计了无功与谐波自动补偿装置主电路结构与控制系统。采用基于双DSP结构的有源滤波器可以大大改善滤波性能,并能抑制LC电路与电网之间的谐振,提高补偿系统动态性能。此装置能使电力系统的功率因数提高到0.9以上,同时可有效抑制供电网的谐波。     

分次补偿方式的并联型混合电力滤波器研制

介绍了由有源电力滤波器和无源滤波器并联构成混合滤波系统的工作原理，分析了有源和无源滤波器并联补偿谐波时谐波电流分配的问题，提出采用分次补偿的控制策略，并对系统控制策略的软件方法和控制电路的硬件实现进行了阐述。在此基础上研制了一台250kVA／380V并联混合型电力滤波器装置。该装置已应用于治理中频炉负载的工业现场。仿真和现场应用结果表明，采用该控制方法，可以在保证良好的补偿特性的同时，有效减少有源滤波器部分的容量，从而降低了整个装置的成本，更加适用于治理中大容量谐波负载的场合。