采用UCC28019控制器研制750W功率因数校正器

单周期控制（OCC）是一种非线性控制技术,采用该控制技术的功率因数校正器（PFC）与传统的PFC相比具有控制电路简单、响应速度快、抗输入干扰性能好等优点。本文简要介绍了芯片功能,在详细分析单周期控制的单相有源PFC原理的基础上,利用控制芯片UCC28019搭建PFC的功率电路和控制电路,进行了实验研究,输出功率超出750W。实验结果表明：采用单周期控制的单相有源PFC是一种适合中小功率输出领域的高性价比的PFC设计方案。     

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。     

单周期控制原理在单相有源PFC中的应用

单周期控制(OCC)是一种新型的非线性控制技术，采用该控制技术的功率因数校正器(PFC)与传统的PFC相比具有控制电路简单，瞬时响应速度快，抗输入干扰性能好等优点。本文在详细分析单周期控制单相有源PFC基本原理的基础上，对其电压环和电流环进行了参数设计。以专用控制芯片IR1150为核心设计了PFC的外围参数，进行了实验测试，获得的实验的结果表明了采用单周期控制的单相有源PFC是一种简便灵活、性能优异和成本低廉的PFC设计方案。     

一种三相三电平整流器在变频空调中的应用

考虑到满足功率等级以及谐波电流限制等因素,较大功率家用和轻型商业变频空调的前级功率电路逐渐开始采用三相可控整流器.在分析一种由两只三电平单相整流器构成的三相三电平整流器工作原理的基础上,将其应用到变频空调的整流器设计中,采用传统单相PFC的电压外环和电流内环的双环控制和错相控制进行了理论分析和仿真分析,所得结果验证了三相三电平整流器的具有设计容易、单位输入功率因数等优点,没有电感均流和输出均压问题.     

采用无桥拓扑的部分有源PFC的分析与实现

传统的单相有源功率因数校正器(PFC),使用的功率器件较多,因此具有效率较低和成本较高等不足。鉴于此,提出了一种采用无桥PFC功率模块和部分PFC技术的新型单相PFC方案,在分析部分PFC的原理基础上,通过MCU软件编程给予实现。实验结果表明,该新型单相PFC方案具有校正效果良好,控制简单,成本低等优点,同时EMI得到了抑制,效率提高了2~3%。     

单相无桥功率因数校正器的分析与设计

与传统有桥单相有源功率因数校正器(APFC)相比,单相无桥APFC节省了一只功率二极管的导通损耗,由此提升了效率。在简要分析传统单相无桥APFC电路拓扑与工作原理的基础上,基于高频倍流整流原理,提出多种新型单相无桥APFC电路拓扑,其中包括已有的Ivo Barbi型单相无桥APFC,对其中一种无环流型单相无桥APFC采用单周期控制(OCC)原理、网侧LC滤波器进行仿真分析和实验验证,采用整半周轮流工作制,无须电网电压检测,克服了单相无桥APFC网压检测困难等不足之处。     

采用双模拟控制器的大功率功率因数校正器设计

为了提高单相有源功率因数校正（Power Factor Corrector,PFC）电路的功率等级并满足谐波电流限度标准IEC61000-3-2与IEC 61000-3-12,需要采用多级交错PFC结构。在分析了交错PFC的单周期控制、电感电流合成、电流均衡、电压环设计和电流环设计基础上,采用两只RENESAS推出的模拟控制器R2A20104设计和实现了8kW四级交错的PFC。试验结果表明,四级交错PFC能够满足谐波电流限度标准,可以作为大功率家用空调、通信电源等前级PFC的首选方案,具有功率器件电流应力成倍下降、网侧纹波电流抑制和高性价比等优点,能够提高效率2％以上。     

开关频率与电源频率比值较小时单周期控制PFC变换器的建模及稳定性

针对运行于开关频率与基波频率比值较小条件下的单周期控制功率因数校正(PFC)变换器,通过建立其大信号和小信号模型,并进行分析,揭示了单周期控制PFC变换器存在的基波相移问题、功率极限问题,在此基础上推导了系统稳定运行的必要条件,分析了系统的稳定工作区;给出了滤波电感值的选定方法和电压控制器的设计方法;仿真和实验验证了理论分析的正确性。建立的分析模型及得出的系统稳定运行的必要条件,对应用于较高基波频率场合的单周期控制PFC变换器的设计具有重要参考价值。     

单周期控制的单相功率因数校正技术现状与发展

单周期控制是功率因数校正中的一种控制方法,广泛用于提高系统的动态响应速度。本文阐述了单周期控制PFC的工作原理,简要分析了目前应用的典型电路,并预测了单周期控制PFC技术的发展前景。     

开关电源PFC控制芯片电路和应用分析

单相PFC已进入实用阶段,在中小功率单相有源功率因数补偿控制芯片中,UC3854最具代表性。详细分析了功率因数校正原理和常用的因数校正芯片UC3854内部结构电路,利用其设计出了一种稳定的600W单相整流PFC开关电源,具有高功率因数、高效率、低谐波、低噪声的优点。并介绍分析了设计电路以及实验测试结果。     

单相整流/逆变H桥剖析及仿真研究

对整流和逆变的能量双向流动单相H（型）桥进行PWM控制作了详细研究,比较了单、双极性调制逆变的优缺点。当H桥工作在整流时,要求实现功率因数校正PFC功能,即交流侧进线电流正弦、功率因数接近1,工作在逆变时,要输出电流正弦、（并网）功率因数接近1,最后对H桥在单周控制下的运行,利用Matlab/Simulink的仿真,验证了对单相整流和逆变H桥的分析结果,证明了单极性调制较优。     

基于环流功率理论的单相UPS并联均流控制设计

利用数字控制方式实现并联UPS间可靠均流具有重要的应用价值.文中通过对并联UPS环流功率模型分析,建立起N台并联UPS的环流有功功率、无功功率与逆变器输出电压幅值、相位间的量化调节关系,并采用DSP两级锁相、再调制方法,实现单相UPS输出电压幅值及相位的精确控制,从而达到准确均流目的.本设计具体以TMS320LF280...     

并联UPS系统均流控制

研究了一种不间断电源(uninterrupted power supply,UPS)均流控制方法,在有功功率和无功功率控制逆变基准电压幅值和相位的基础上加入了输出滤波电感电流的直流分量控制。有功功率和无功功率以及电感电流直流分量通过CAN总线进行传输,提高了并联系统的抗干扰能力和可靠性。滤波电感电流直流分量控制的加入可以有效地提高整个并联UPS系统的均流特性以及稳定性。2台DSP控制的30 kVA三相四线UPS并联系统验证了该方法的可行性,实验证明该控制方法可以取得良好的并联均流效果和稳定性。     

基于重复控制优化的单周控制电流反馈模式

为了解决单周控制传统模式只能同时补偿谐波和无功,而无法单独补偿的问题,同时进一步优化补偿效果,提出了一种新型的基于重复控制优化的单周控制（OCC）电流反馈模式。将单相三电平变换器作为研究对象,分析了OCC传统模式的基本原理及其控制目标方程,在此基础上深入研究了OCC电流反馈模式,构造了虚拟的三相电流,采用dq法检测负载电流,并借助重复控制优化系统性能。仿真结果表明：不仅补偿效果较好,而且还可以工作于只补偿谐波、只补偿无功及其同时补偿谐波和无功三种补偿模式,从而验证了其有效性和可行性。     

不对称半桥变换器并联运行的小信号分析

为了准确预测不对称半桥变换器的动态特性.合理设计均流控制电路.以实现不对称半桥变换器并联系统的负载均分,基于小信号分析理论,建立了不对称半桥变换器并联电路的小信号模型,并根据最大电流均流技术原理,提出了均流控制电路的设计要点.最后根据分析结果.制作了一台由两个小对称半桥变换器并联组成的样机,通过实验验证了小信号分析结果及设计要点的正确性.     

一种新型的基于单周控制的功率因数校正方法及实验研究

单周控制理论因其控制电路简单且不需要复杂的数学计算等优点目前已被广泛用于FACTS控制.本文提出一种基于单周控制的高性能功率因数校正(PFC)方法,用于对单相整流类负载进行功率因数校正和谐波治理有很大的技术优势.文章分析了基于单周控制的高性能PFC方法的电路拓扑和基本原理,推导了相应的单周控制方程,给出了主电路的主要参数(电感、直流侧储能电容)的设计和选取标准,建立了单周控制高性能PFC电路的大信号模型,并在此基础上进行了控制系统PI调节器设计,将控制系统校正为典型II型系统,消除了稳态误差,提高了抗扰性能,为系统的综合设计提供了理论依据.样机试验结果证明了理论分析和设计的正确性.     

移相全桥变换器双模块并联技术的研究

讨论了移相全桥变换器双模块并联技术,该技术采用自主均流法实现双模块的电流均流,具有均流精度高,动态响应好,可以实现冗余技术等特点。为了实现双模块自主均流提出了电压环、均流环和限流环三环控制结构,电压环和限流环共用一个PI调节器,均流环使用一个PI控制器。文章分析了均流的整个控制过程,在设计时要考虑使电压环与限流环的动态响应速度较快,均流环的响应速度较慢,同时在整个负载范围内使系统有一定的幅值和相位稳定裕度。设计了一台单模块输入母线电压175～320V,额定输出电压220V,额定输出功率5.5kW,整机输出11kW的样机。实验结果表明,样机的均流性能良好.     

移相全桥变换器双模块并联均流技术的研究

讨论移相全桥变换器双模块并联技术,该技术采用自主均流法实现双模块的电流均流,具有均流精度高,动态响应好,可以实现冗余技术等特点。为了实现双模块自主均流提出了电压环、均流环和限流环三环控制结构,电压环和限流环共用一个PI调节器,均流环使用一个PI控制器。分析均流的整个控制过程,在设计时使电压环与限流环的动态响应速度较快,均流环的响应速度较慢,同时在整个负载范围内使系统有一定的幅值和相位稳定裕度。设计了一台单模块输入母线电压175~320V;额定输出电压220V;额定输出功率5·5kW,整机输出11kW的样机。仿真结果和实验结果表明样机的均流性能良好。     

UPS无互联线并联中锁相环与负载均分的协调控制方案

在UPS无互联线并联当中,目前普遍采用的是基于下垂特性的均流控制策略,但是在市电正常时,UPS并联系统中锁相环与频率下垂特性同时都会调节逆变器输出频率,二者相互干扰并有可能导致系统振荡甚至不稳定.本文针对此问题提出了一种协调控制方案,该方案不仅可以完全去除二者之间的相互干扰,而且还能保证并联各台UPS较好地均分负载功率,同时也能保证UPS跟踪市电时的锁相精度.本文针对两台UPS无互联线并联系统给出了带不同负载时的动态与稳态实验结果,结果证实了本文所提控制方案的可行性.     

基于UC3902模块电源并联均流技术的研究

讨论了最大电流自动均流法,针对该方法的特点,采用UC3902设计了电源的均流控制电路.实现了多模块电源并联大功率电源系统.该均流控制电路结构简单,均流效果好,可靠性高,应用范围广.通过4台模块电源系统的实验对该控制电路进行了验证.