有源功率因数校正的控制机理

有源功率因数校正电路是一个双闭环控制系统。本文从控制理论的角度阐述了有源功率因数校正电路的控制机理,给出了各环节的传递函数,以及系统的闭环结构图,分别阐述了电流内环和电压外环的作用,从无差跟踪的角度说明了有源功率因数校正电路使功率因数接近于1的机理。     

基于si8250的有源功率因数校正电路研究

基于数字电源控制芯片si8250设计了有源功率因数校正电路。使用数字控制方式为电源系统提供闭环控制、系统保护和功率管驱动功能,采用电流内环与由PI调节器和数字低通滤波器组成的电压外环相结合的控制系统,实现高性能高速度的功率因数校正,与模拟控制相比具有更高的灵活性和可靠性。     

一种新型PFC的控制仿真研究

功率因数校正(PFC)电路是一种提高功率因数、减小总谐波的电路,它利用电力电子变换技术来实现功率因数校正的功能。介绍了单相PFC电路的优点及工作原理,根据其特点,采用分级控制它的运行、输入侧采用网侧电流跟随的方法,并且采用了锁相环技术保证电流和电压严格同相;输出侧采用重复PI控制策略。采用此控制方法可以使PFC电路在达到传统整流电路功能的基础上,进一步提高功率因数、减小总谐波。通过Matlab/Simulink的仿真实验,验证了该方法的可行性。     

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...     

大功率单相数字有源PFC的研究与实现

传统的模拟有源功率因数校正电路(APFC)外围电路参数固定,灵活性较差,并且容易受到分布参数、器件老化、环境温度和湿度等因素的影响,限制了电路的寿命,而且难以适应目前单相设备大功率化的要求。鉴于数字控制具有可编程性、抗干扰性、不易受硬件老化和环境变化优点,基于TI的DSP控制芯片TMS320F2808设计了一款数字APFC电路,基于经典的乘法器控制原理,采用CCM和平均电流控制策略,利用分段变PI调节器来进行电压、电流双闭环调节控制,实现了输入电流对输入电压的很好跟踪。实验结果表明,电路在高达5kW的整个功率范围内都得到了很好的校正效果,满足了IEC61000-3-2对于谐波的要求,促进了单相APFC向大功率方向发展。     

单相全桥PWM整流器的直接电流控制技术研究

分析了采用IGBT全控型开关管的单相全桥整流电路及其相应的数学模型,根据稳态矢量关系,指出要实现整流器的单位功率因数控制,关键在于控制网侧电流。给出了PI调节器的控制结构框图,分别对电压外环和电流内环的PI调节器参数进行了设计,并采用Matlab/Simulink对整个控制系统进行建模和仿真验证。最后制作了3 kW的小样机进行实验,实验结果表明双闭环PI调节器能很好地满足整流器控制系统的稳定性和动态性要求。     

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.     

一种新颖的功率因数校正控制技术研究

介绍了一种固定关断时间控制的功率因数校正电路,其主要特点是通过外部简单电路来控制开关管,使其关断时间恒定,且使峰值电流跟踪正弦基准,从而使功率因数校正电路在大电流下工作在电流连续模式(CCM),而在小电流下工作在电流断续模式(DCM)。与传统的临界连续的功率因数校正电路相比,采用该控制方法的功率因数校正电路不但能输出更大的功率,而且有更高的效率。实验表明,采用这种固定关断时间的控制方法,功率因数校正(PFC)的输入电流可满足IEC1000-3-2ClassD的要求。     

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。     

升压型双闭环控制有源功率因数校正电路设计

本文在传统的功率因数校正控制电路研究基础上,提出了一种应用于中大功率有源功率因数校正电路双闭环控制方法。该方法采用电压环和电流环的双环控制,实现了对功率因数校正电路的控制。本文建立小信号模型以及仿真模对该控制方法的工作原理和工作方式进行分析和研究.最后搭建实际的电路对该控制方法进行了验证。     

大功率单相数字有源功率因数校正的实现

基于DSP TMS320LF2808设计了一种传统有源功率因数校正的数字实现方案,并进行硬件电路设计和参数配置,包括高感值硅钢电感设计;系统地编制了DSP的控制程序,包括电流内环、电压外环的增量式数字PI调节器程序;设计了相应的数字除法器、乘法器和滤波器程序。最后,进行了数字APFC的试验,最大输出功率达到5．0kW,重载效率高达95％,表现出非常好的校正效果。     

三相高功率因数PWM整流器的设计

目前三相功率因数校正技术广泛应用于PWM整流环节,而预测电流控制则是实现单位功率因数的一种有效控制策略。这种控制方式有效地解决了网侧电压电流相位校正的问题,以简单的电压环和电流环替代原有的复杂的功率环,既简化了算法程序,又节省了数字信号处理器的资源。电压环采用PI调节器,可以稳定调节直流输出电压,电流环采用相位跟踪技术,可以使整流器获得较高的功率因数。此PWM整流器在网侧添加双向可控硅控制的软启动装置,使直流侧输出电压在装置上电瞬间平稳上升至稳态电压。     

AC/DC Buck-Boost PFC变换器滑模变结构及PI调节器综合控制

以AC/DC Buck-Boost PFC变换器为主拓扑,提出滑模变结构电流内环控制与PI调节器电压外环控制相结合的综合控制系统,以实现变换器高性能的单位功率因数校正.仿真和实验研究结果表明,这种控制系统设计兼有滑模控制动态性能、鲁棒性好与PI调节器稳定性好的优点.     

单相功率因数校正电路的系统优化设计

在分析了单相功率因数校正电路结构及原理的基础之上,针对在恒功率输出的条件下输入电压调压范围小的问题,设计了电压增益环节.同时,为了提高电流环的动态响应,建立了Boost电路的控制模型,构造出滑模变结构控制器从而取代电流环中传统的PI调解器,并对滑模变结构控制器的抖振问题提出改进措施.最后,对电压增益环节的设计及滑模变结构控制器的设计进行了仿真验证,取得了良好的效果.     

一种用于数控功率因数校正的占空比控制算法

功率因数校正技术存在开关周期内需要大量运算操作的问题,受数字控制器计算速度的影响,开关频率的提高受到限制;当负载和输入电压变化时,其调整能力不强.针对此问题提出一种应用于Boost功率因数校正电路中的占空比控制算法.该算法不仅可以使电流环和电压环两方面的计算同时进行,而且运算操作大大减少.当负载和输入电压发生阶跃变化时,算法通过引入输出纹波电压和前馈输入电压来补偿每个开关周期的占空比,保证了输入电流仍是良好的正弦波形,并保证功率因数校正系统具有较快的动态响应速度和较高的稳定性.仿真结果表明,电路工作在开关频率为100 kHz的情况下,功率因数达到0.998以上,能够达到功率因数校正的目的.     

三相光伏并网逆变器的控制算法

分析了三相光伏并网逆变器的电路拓扑结构、数学模型和控制结构。控制结构采用同步旋转坐标系下的基于PI控制,采用电压外环和电流内环双闭环控制,实现有功功率与无功功率解耦控制,能够灵活方便地实现单位功率因数并网。     

分布式发电系统并网逆变器的无功控制策略

通过研究分布式发电系统并网逆变器的无功控制策略,建立了三相电压型并网逆变器的数学模型,进而针对有功、无功独立调节的要求,提出了基于两相旋转坐标系下的同步PI电流控制的控制方案,它由两个双环控制模型构成,采用电压外环和电流内环的结构,电压外环的作用主要是控制逆变器直流侧电压,电流内环按电压外环的输出的电流指令进行电流控制...     

具有快速动态响应的数字功率因数校正算法

为了提高功率因数校正(power factor correction,PFC)输出电压对负载变化的动态性能,在分析电压环对输入输出谐波影响的基础上,提出一种快速动态响应数字PFC算法。该算法通过增大电压环带宽来提高负载动态响应速度,采用矢量旋转方式产生谐波补偿量来抵消因电压环带宽增大引起的二次谐波。它无需增加外围硬件电路,通过与控制芯片相对应的图形化编程方式完成快速动态响应数字算法。实验结果表明当负载功率发生大范围变化时,所设计的系统具有快速动态响应能力,同时输入电流总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)小于10%,功率因数达到0.99。     

一种基于改进模型预测控制算法的空间矢量PWM虚拟磁链直接功率控制策略

虚拟磁链定向的空间矢量PWM直接功率控制（VF-DPC-SVM）策略的功率内环PI控制参数整定过程复杂,电压型整流器（VSR）控制稳定性不高、快速性较差。对此,论文提出虚拟磁链定向的改进模型预测直接功率控制（VF-MPDPC）策略。在功率内环用模型预测控制（MPC）算法代替PI控制器改善VSR的控制系能,并引入内模反馈校正环节在每个采样周期修正功率的预测给定值,通过改进的MPC模型实现对瞬时功率的高精度跟踪。仿真分析表明： 改进的VF-MPDPC策略使系统稳态时调整时间短,响应快,电网污染小,输出母线电压质量高,功率纹波小;动态响应鲁棒性高,稳定性能好。