单相PFC变换器的输入电流统一模型及功率因数的数字分析方法

以临界导通模式(Boundary Conduction Mode,BCM)Boost PFC变换器为研究对象,分析了输入电流的过零畸变现象,并得到了输入电流时域模型。综合平均电流模式Boost PFC变换器的输入电流模型,提出了单相PFC变换器输入电流的统一模型以及该模型下功率因数数字分析方法。相比于传统的功率因数数字分析方法,提出的方法在运算速度和准确度上有了很大的提高。制作了一台200W的BCM Boost PFC变换器样机,样机测试结果验证了提出的分析方法的准确性。     

具有宽负载范围的新型Boost功率因数校正器

针对不连续导电模式(DCM)和连续导电模式(CCM)Boost PFC变换器存在负载范围受限的问题,提出了一种工作在伪连续导电模式(PCCM)的新型Boost功率因数校正变换器。分析了PCCM Boost变换器的工作过程,建立了PCCM Boost PFC变换器的大信号模型,在此基础上设计了数字谷值电流控制策略和电压环PI调节器。该变换器可在较宽的负载范围内实现高功率因数。通过一台输出功率范围为70～400W的实验样机,对PCCM Boost PFC变换器和CCM Boost PFC变换器的性能进行了对比和验证。     

基于模糊控制的改进型无桥Boost PFC拓扑研究

针对基本型无桥功率因数校正(PFC)拓扑存在的电磁干扰(EMI)问题和电流检测复杂的问题,提出了基于模糊控制优化的无桥Boost PFC拓扑结构.首先针对EMI问题,将改进的无桥Boost PFC拓扑与基本型PFC拓扑在EMI的变化趋势方面做了对比分析;对于电流检测复杂问题,采用模糊控制优化锁相环,利用模糊控制模拟推理方面的优点来改善无桥Boost PFC拓扑的性能.最后在Matlab/Simulink中建立了 500 W改进型无桥Boost PFC拓扑结构模型进行仿真,同时设计了实验样机对仿真进行验证.结果表明,这种改进型无桥Boost PFC相较于基本型无桥PFC拓扑结构具有电流检测简单、EMI小等优点.     

倍压型Boost PFC变换器的拓扑综述

简要总结了目前有源功率因数校正器发展过程中的热点问题,重点介绍了适用于半桥逆变器的倍压型Boost PFC变换器,对比了各个不同的倍压型Boost PFC变换器的优缺点,搭建实验平台,实验结果验证了基于平均电流法控制的传统的倍压型Boost PFC变换器的可行性。     

交错并联Boost PFC变换器的研究与实现

与传统的Boost PFC变换器相比,交错并联Boost PFC可有效降低输入电流纹波和开关器件的电流应力,减少了前级EMI滤波器的尺寸,提高PFC电路的功率等级和效率;详细分析了交错并联Boost PFC电路的工作原理、主要的工作状态并搭建仿真平台进行验证,实验结果证明交错Boost PFC电路具有良好的功率因数校正效果。     

Microchip推出有助于提高能效的数字交错功率因数校正（PFC）参考设计

全球领先的单片机和模拟半导体供应商——Microchip TechnoIogy Inc．（美国微芯科技公司）日前宣布,推出数字交错功率因数校正（PFC）参考设计,演示如何在绿色电源设计中实现全数字化PFC的各项优势。具体来说,这个免费的参考设计为交错式PFC应用的开关电源（SMPS）使用的Mlcrochip dsPIC33F“GS”系列数字信号控制器（DSC）提供了一种简便的评估能效和特性的方法。     

非理想Boost型PFC电路的建模

针对理想PFC电路建模因忽略寄生参数而造成与实际电路较大偏差的问题,建立了基于状态空间平均法的非理想Boost型PFC电路小信号数学模型,与理想模型的稳态计算结果相比,非理想模型的电感电流计算结果更加接近Simulink仿真波形。同时,利用PSIM的AC SWEEP得到Boost变换器的小信号频率特性与理想和非理想模型的频率响应进行比较分析,验证了非理想模型的准确性。通过考虑系统的带宽和相位裕度,采用Matlab辅助设计了双闭环结构的控制器参数。最后通过闭环仿真和实验验证了非理想模型的准确性和控制器的可行性。     

临界导电模式下的交错式PFC电路的分析

研究了临界导电模式(Critical Conduction Mode,简称CCM)下的交错Boost功率因数校正(PFC)电路,交错技术可有效降低输入电流纹波和开关器件的电流应力、减小单个电感容量和前级EMI滤波器的尺寸,提高PFC电路的功率等级和效率。详细分析了CCM下交错Boost PFC电路的工作原理,并设计了主电路。实验结果证明,交错Boost PFC电路具有良好的功率因数校正效果。     

基于DSC控制的数字功率因数校正模块应用

数字控制技术和电力电子应用之间结合逐渐紧密,功率因数校正(PFC)是电力电子技术的一个重要应用,本文利用Freescale公司新数字信号控制器(DSC)MC56F8323,完成了基于DSC的功率因数校正模块应用研究.本文提供了PFC变换器的完整数字控制解决方案,包括改进的数字PFC算法设计、适用于数字控制特点的变换器模型分析和控制参数推导、基于DSC的PFC变换器的系统软件设计、以及PWM控制信号产生策略等,最后用一台500W实验样机验证了数字控制的优良系统性能.     

基于IR1150S与UC3854的Boost PFC变换器比较

研究了单周期控制技术在Boost PFC变换器中的应用,回顾了传统的平均电流控制技术,对基于UC3854和IR1150S的Boost PFC变换器的电路结构、工作原理、设计过程以及性能进行了详细的比较,并制作了两台实验样机进行实验验证。结果表明,基于IR1150S的Boost PFC变换器在保持了良好性能的同时,还有电路结构简洁,设计过程简单,成本低等优势。     

基于全桥结构全数字控制单级隔离PFC变换器

提出了一种适合中功率应用场合的功率校正电路的解决方案.采用单级隔离型全桥结构并结合传统Boost型功率因数校正(Power Factor Correction,简称PFC)的输入电感和RCD箝位电路作为主电路,融合基于数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)的全数字控制方案,对中大功率单级隔离型PFC进行了研究.在应用主电路工作原理和小信号动态模型的基础上,分析了该模型的数字控制设计方法.所采用的双环全数字控制方案同时具有良好的动态响应和稳态调节特性,可消除变压器的偏磁现象.最后基于提出的拓扑及控制方案制作了3kW,110kHz的样机.实验结果表明,该变换器的满载功率因数达0.995,效率超过92%.     

基于遗传算法的Boost变换器协同控制器设计

由于Boost变换器是一个非线性时变系统,使得控制器的设计遇到了一定的挑战。为改善Boost变换器的控制性能,本文设计了一种基于协同控制理论的控制器,并利用遗传算法对控制器参数进行优化。仿真和试验结果表明,该控制方法具有较好的启动特性,并对系统参数及负载的变化具有很强的鲁棒性。     

二次型Boost PFC变换器参数设计及控制研究

二次型Boost PFC变换器仅使用一个开关管即可实现与占空比成平方关系的电压增益,实现宽输入电压,其在新能源领域具有广阔的发展前景。本文对二次型Boost PFC工作原理进行了详细分析,采用状态空间等效模型,对二次型Boost PFC变换器的工作模态进行分析,建立相应的扰动模型。根据两个电感电流,对二次型Boost PFC变换器的工作区域进行划分,为其参数设计和控制采样信号提供理论依据,为变换器的分析和应用奠定了基础。通过样机实验验证了理论的正确性。     

一种关于单相Boost功率因数校正器数字控制的改进算法

提出了一种改良的PFC数字控制策略,通过简化控制提高了工作效率.数字控制的主要问题就是开关频率与速度之间的矛盾,改进算法避免了常规平均控制算法在每个开关周期中大量的电路信号采样和复杂的输出占空比运算,使得大部分的运算和采样工作都可以在主循环(即多个开关周期)中完成.在每个中断程序中(中断频率与开关频率相同),只要进行电流采样和简单的计算即可.实验结果验证了此改进算法的有效性,不仅得到了高功率因数低谐波的功率因数校正电路,而且控制简单,减少了控制CPU的工作量,可工作在比平均电流控制高的开关工作频率.     

Boost PFC变换电路功率损耗分析研究

本文分析了开关器件、电感在硬开关Boost PFC电路中的损耗,并计算了Boost PFC变换器电路的开关损耗,给出功率损耗计算方法。通过对用有源功率因数校正集成电路UC3854实现的用于Sever Computer的600W开关电源的分析计算,用实验验证了Boost PFC电路功率损耗计算方法的正确性。     

变占空比控制二次型Boost功率因数校正变换器

与传统电流断续模式(DCM)Boost功率因数校正(PFC)变换器相比,定占空比控制二次型DCM-DCM Boost PFC变换器的输出电压纹波明显减小,然而,其功率因数(PF)低于传统DCM Boost PFC变换器,并随输入电压的增大而下降。针对此问题,提出了变占空比控制二次型DCM-DCM Boost PFC变换器,研究了其PF和输出电压纹波的表达式,通过占空比的拟合,给出了相应的控制电路。在90~220V输入电压范围内,变占空比控制二次型DCM-DCM Boost PFC变换器的PF均接近于1,且具有较小的输入电感电流纹波和较低的输出电压纹波,实现了高功率因数与低输出电压纹波特性。实验结果验证了理论分析的正确性。     

带有源浮充平台的单相功率因数校正变换器

为消除Boost变换器用于两级功率因数校正(power factor correction,PFC)器前级时的升压作用对输出电压的影响,作者用充电泵功率因数校正变换器构造了有源浮充平台电路,并将其应用于单相Boost型PFC变换器中,设计了带有源浮充平台的单相功率因数校正变换器。该变换器保持了传统Boost型PFC变换器的优点,输出电压大大降低,拓宽了PFC电路的应用范围,为设计后级DC-DC变换器提供了便利。仿真分析和实验结果均表明,该变换器的输出电压大大降低,可实现单位功率因数校正,具有良好的动态性能。     

具有快速动态响应的三态功率因数校正变换器

提出一种三态Boost功率因数校正电路及其相应的系统控制策略,采用DSP实现系统的全数字控制.通过在Boost变换器电感两端并联开关管,使Boost变换器工作在伪连续导电模式从而获得2个控制自由度并实现控制环路的解耦.详细分析三态Boost 功率因数校正变换器的工作原理和控制方法,不但解决了不连续导电模式Boost功率...