基于Boost变换器的ZVT软开关三相APFC仿真研究

随着对电网电能质量的要求日益严格,提高输入功率因数、减少谐波电流污染已成为逆变式开关电源的重要性能指标。首先从理论上分析了将单相有源功率因数校正(APFC)技术应用于逆变式等离子弧切割电源三相整流、电容滤波电路的可行性和优势;然后针对APFC电路的功率器件开关损耗,研究了零压过渡(ZVT)软开关APFC电路的负载适应性。对基于升压变换器(Boost Converter)的ZVT软开关三相APFC电路的应用环境和工作模态进行了详细分析,指出采用非连续导通模式的合理性。采用PSpice软件对APFC电路进行了仿真研究,给出了不同输出功率下的电源输入和功率器件的电压电流仿真波形。研究结果表明,采用非连续导通模式的APFC电路可实现全负载范围的功率器件ZVT软开关,电源系统的输入功率因数可提高至0.94以上,有效改善了输入电流波形,谐波电流污染大幅降低。     

三相桥式整流功率因数校正的分析

针对三相桥式整流输入电源功率因数值较低进行分析,对三相桥式整流电路的不同拓扑电路结构及控制方法做出了分析和比较。通过引入Boost二级电路并采用滞环控制的方法,在三相输入端添设相应的滤波电路完成了对三相桥式整流输入电源功率因数的校正,有效的将三相桥式整流输入电源功率因数值从不加Boost二级控制时的0.950提升到0.994。所使用的电路具有结构简单,易于控制,成本低且性能高等优点,并通过Matlab/simulink的仿真验证及其相关数据的计算,证实了本研究所使用方法的优越性。     

焊接系统中DC/DC拓扑电路的设计

针对焊接系统直流电压的工作特点,详细分析了输出端电压型Boost DC/DC变换器的拓扑电路结构及其相应的控制方法。采用双频率BF(Bi-Frequency)控制方法,采用两组导通时间相同但频率不同的控制脉冲实现对开关管控制;分析了电压型双频率调制DCM Boost变换器的工作原理以及工作过程分析了纹波特性和脉冲组合特性,用PSIM仿真软件对其进行仿真分析,仿真验证了该拓扑结构具有快速的瞬态响应特性。在降低EMI噪声以及快速瞬态响应速度方面,比传统的脉冲宽度调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)更具优越性。搭建了电压型Boost变换器样机实验平台,通过实验验证了其可行性。     

基于ICE2PCS05高功率因数校正电路的设计

以单相Boost有源功率因数校正电路为研究对象,分析有源功率因数校正技术的基本原理及其分类,并对每一类型电路的拓扑结构、工作特点及工作方式进行比较。逆变焊机输入整流电路中的滤波电容是导致输入电流波形畸变的原因所在,产生高次谐波,并降低电源的功率因数。基于新型功率因数校正芯片ICE2PCS05,设计一款功率为300 W,输出为400 V的高功率因数校正电路,详细分析该电路的工作原理、升压电感、电容、功率开关管、二极管、开关频率和ICE2PCS05外围电路等部分参数的设计方式,并给出其测试结果。实验结果表明,该设计电路合理可行、输入电流畸变小,输出电压恒定,可获得高功率因数。     

功率因数校正技术在逆变焊机中的应用

对现有的功率因数校正(PFC)技术在逆变焊机中的应用情况进行了分析和比较,其电路拓扑分别以单相PFC和三相PFC进行阐述.其中单相PFC包舍了BUCK降压型PFC电路拓扑、BOOST升压型PFC电路拓扑、升降压型PFC电路拓扑以及单级单相PFC电路拓扑.三相PFC包含直接并联三相PFC电路拓扑、单开关三相PFC电路拓扑、三开关三相PFC电路拓扑、六开关三相PFC电路拓扑以及三相单级PFC电路拓扑.最后概括了功率因数校正技术在逆变焊机中应用的发展趋势.     

节能节材、绿色低碳、清洁环保的直流焊接电源

通过对直流电焊机发展历程的回顾,逐一分析了传统旋转式直流焊机、硅整流直流焊接电源、电子式的晶闸管直流焊接电源和逆变式直流焊接电源,总结出"高效、节能节材、绿色低碳、清洁环保"是直流焊接电源今后发展的必然方向。通过分析逆变焊机电源主电路中的电源噪声滤波电路、一次侧工频整流电路和中频逆变电路等拓扑结构,归纳出"高效、节能节材、绿色低碳、清洁环保"电源的具体技术方案是:逆变式直流焊接电源加装电磁骚扰滤波器以之降低电磁骚扰信号幅度,使电源清洁环保;采用具有功率因素校正电路的一次侧工频整流电路替代一般的工频整流滤波电路提高功率因素,降低电源对电网的谐波干扰;采用合适的软开关逆变技术降低开关损耗,提高电源的效率。     

熔焊设备

20092159功率因数校正技术在逆变焊机中的应用/丁坤…//电焊机.-2008,38(9):90~93对现有的功率因数校正(PFC)技术在逆变焊机中的应用情况进行了分析和比较,其电路拓扑分别以单相PFC和三相PFC进行阐述。其中单相PFC包含了BUCK降压型PFC电路拓扑、BOOST升压型PFC电路拓扑、升降压型PFC电路拓扑以及单级单相PFC电路拓扑。三相PFC包含直接并联三相PFC电路拓扑、单开关三相PFC电路拓扑、三开关三相PFC电路拓扑、六开关三相PFC电路拓扑以及三相单级PFC电路拓扑。最后概括了功率因数校正技术在逆变焊机中应用的发展趋势。图11参2220092160新型超快变换复合脉冲变极性弧焊电源拓扑/齐铂金…//焊接学报.-2008,29(11):57~60研究开发了一种超快变换复合高频脉冲方波电流变极性电源的主电路拓扑结构。整体结构分为前后两级,前级两套相互独立的直流电源分别提供基值电流和复合脉冲电流,高频直流脉冲切换电路与后级桥式电流极性变换电路共同将直流电流转换为过零无死区时间并具有多种输出波形形式的复合高频脉冲变极性方波电流,辅助并联吸收保护电路能够保证系统的可靠性和安全性。铝合金T...     

熔焊设备

20092159功率因数校正技术在逆变焊机中的应用/丁坤…//电焊机.-2008,38(9):90~93对现有的功率因数校正(PFC)技术在逆变焊机中的应用情况进行了分析和比较,其电路拓扑分别以单相PFC和三相PFC进行阐述。其中单相PFC包含了BUCK降压型PFC电路拓扑、BOOST升压型PFC电路拓扑、升降压型PFC电路拓扑以及单级单相PFC电路拓扑。三相PFC包含直接并联三相PFC电路拓扑、单开关三相PFC电路拓扑、三开关三相PFC电路拓扑、六开关三相PFC电路拓扑以及三相单级PFC电路拓扑。最后概括了功率因数校正技术在逆变焊机中应用的发展趋势。图11参2220092160新型超快变换复合脉冲变极性弧焊电源拓扑/齐铂金…//焊接学报.-2008,29(11):57~60研究开发了一种超快变换复合高频脉冲方波电流变极性电源的主电路拓扑结构。整体结构分为前后两级,前级两套相互独立的直流电源分别提供基值电流和复合脉冲电流,高频直流脉冲切换电路与后级桥式电流极性变换电路共同将直流电流转换为过零无死区时间并具有多种输出波形形式的复合高频脉冲变极性方波电流,辅助并联吸收保护电路能够保证系统的可靠性和安全性。铝合金T...     

基于DSP的数字化控制逆变式空气等离子切割电源研究

采用数字信号处理器DSP56F805,建立了逆变式空气等离子切割电源数字化控制系统.利用霍尔电流传感器检测电源输出电流,通过采样与A/D变换、数字滤波和PID控制实现了稳定的恒电流输出特性,并通过大林算法克服了数字PWM控制以及功率变换电路输出本身的延迟效应.此外,电源系统还采用Boost电路进行有源功率因数校正,输入EMI滤波电路滤除高频干扰,从而有效地提高了电源系统的功率因数和工作稳定性,以及数字化控制系统的抗高频干扰能力.实验结果表明,该数字化控制逆变式空气等离子切割电源切割过程稳定,切割质量良好.     

电压型不控整流电路

通过对电压型不控整流电路拓扑结构的理论分析及仿真分析,比较每一种拓扑结构的输出电压波形、输出电压平均值、网侧电流谐波含量,总结电压型不控整流电路的优缺点。同时对电路中滤波电容的能量耗散、容值大小的选择进行了仿真分析,阐述拓扑结构中滤波电容大小选择的重要性。