基于离散时间模型的隔离Cuk PFC控制

以隔离Cuk功率因数校正(PFC)变换器为研究对象,提出了一种基于离散时间模型的输入电流数字控制器设计方法.针对隔离Cuk PFC变换器建立了一种新型的简化离散时间模型,通过取其近似获得近似简化离散时间模型,然后基于模型推导了输入电流数字控制律,结合基于PI调节器的电压环控制器构成数字双环有源PFC(APFC)控制器.通过仿真验证了隔离Cuk PFC变换器近似简化离散时间模型的准确性和输入电流控制器设计的合理性,搭建了1.6 kW隔离Cuk PFC变换器硬件系统实验平台,在半载至满载范围内获得了接近单位功率因数和输入电流总谐波畸变率(THD)低于5％的功率因数校正效果.     

基于DSC的全数字控制高频开关电源整体解决方案

数字控制由于高集成度带来的低成本、设计沿继性、控制灵活等优点而应用逐渐广泛，本文利用Freescale半导体公司新型号数字信号控制器(DSC)－MC56F8323的高性能特性，提供了基于DSC数字控制的高频开关电源的完整解决方案，给出了全数字控制的软开关数字功率因数校正和全数字控制的带同步整流的软开关移相全桥直直变换器两个子系统的详细设计，最后用一台500W实验样机验证了基于数字控制的完整开关电源系统的优良系统性能。     

基于数字控制的单周期PFC技术的研究

单周期功率因数校正(Power Factor Correction,简称PFC)技术无需传统的有源PFC技术的乘法器和输入电压采样,大大简化了PFC变换器设计,该技术还具有动态响应速度快、抗电源扰动能力强的特点.分析了单周期PFC技术的工作原理,提出了单周期PFC技术的数字控制方案.采用TMS320F28035型DSF芯片,设计了一套单周期PFC的数字控制系统,对上述控制方案进行了实验验证.结果表明该数字控制方案可较好地实现PFC,从而证明该方案可行.     

带有源浮充平台的无桥单相PFC变换器

采用无桥(Bridgeless)变换器作为功率因数校正(PFC)的主电路,取消了输入整流二极管,在开关导通过程中电流只流过两只开关管,有效地减小了导通过程中能量的消耗.作者基于充电泵功率因数校正变换器原理构造了有源浮充平台(Floating Charge Landing,FCL)电路,并将其应用于单相无桥型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.该变换器既保持了传统Boost型PFC变换器的优点,同时大大降低了输出电压,拓宽了PFC电路的应用范围,为后级DC/DC变换器的设计提供了便利.     

基于si8250的数字化控制单相功率因数校正器

基于数字控制芯片si8250研制了2660W单相功率因数校正(Power Factor Correction,简称PFC)控制器.提出了采用滑模变结构电流内环与由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,以实现高性能高速度的功率因数校正.实验结果表明,该变换器能在90～264 V的输入范围内得到420V的稳定直流电压,且具有功率因数高,输出电压纹波小,系统稳定性好等优点.     

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%.     

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。     

基于数字双环控制的功率因数校正控制算法

提出一种基于数字控制的新型功率因数校正(PFC)控制算法。电流环采用改进的占空比控制,考虑数字控制特点加入电流项和电压项校正因子,并给出了电压项校正因子自适应算法;电压环采用具有前馈补偿的线性化比例—积分算法,引入输出电压滑动平均滤波法消除电压环对电流环的恶化影响以提升系统动态响应性能。文中以Boost电路PFC变换器为例阐明了算法的基本原理,搭建了基于数字信号处理器数字控制的千瓦级Boost电路PFC变换器硬件系统实验平台。仿真和实验均验证了算法可在宽输入电压、宽输出功率工作条件下实现接近单位功率因数的控制效果,输入电流总谐波失真低于5%,并且具有良好的快速动态响应性能。     

单周控制无桥 Pseudo-Boost PFC 变换器

本文研究了一种新型无桥Pseudo-Boost功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)变换器,变换器完全消除了传统Boost PFC变换器的整流桥,无桥Pseudo-Boost PFC变换器存在谐振支路,但却呈现出PWM变换器的性质;分析了无桥Pseudo-Boost PFC变换器的工作原理,在交流输入电压正半周或是负半周内,具有传统Boost PFC变换器的特性,其电压传输比与谐振支路参数无关。为了验证该新型变换器的有效性,采用了单周控制策略的数字控制实现方案,仿真和实验表明,该变换器直流输出电压稳定,交流输入电流与输入电压相位相同,功率因数可达到1,具有PFC变换器的功能。     

中大功率单级功率因数校正变换器中的偏磁分析及其数字化抑制技术

单级型功率因数校正变换器(power factor corrector,PFC)由于具有功率密度高和电气隔离等特点,在工业界某些应用场合得到应用,然而,用于该拓扑的变压器很容易饱和。基于隔离型全桥拓扑,分析单级型PFC变换器中变压器偏磁产生机理,并推导出每个工频周期内最大的理论偏磁值。对传统偏磁抑制方案进行分析,阐述数字控制本身对偏磁抑制的原理,提出一种能对偏磁有效抑制的数字补偿方案。新型数字控制方案能够避免传统方案所带来的诸如占空比减小和效率降低等问题,且不会增加电路复杂度。通过额定输出功率为5.1 kW的样机验证了所提出的偏磁抑制方案的有效性和优越性。样机满载功率因数达到0.994,效率超过92%。     

数字化三相功率因数校正（PFC）技术的现状及发展趋势

通过阐述几种三相有源功率因数校正电路的拓扑,并结合数字控制技术、高频PWM整流技术和多电平技术,分别介绍了三相单开关数字功率因数校正电路、三相双开关数字功率因数校正电路、三相三开关数字功率因数校正电路、三相六管高频整流电路以及三相三电平数字化高功率因数整流器的总体数字控制方案。在此基础上,指出了数字化三相高功率因数整流器的发展趋势。     

基于DSC控制的移相全桥DC/DC变换器

数字控制由于高集成度带来的低成本、设计沿继性、控制灵活等优点而应用逐渐广泛,电力电子应用逐渐朝着高频化方向发展,这也对高频开关电源的数字控制提出了要求。利用Freescale新型号数字信号控制器(DigitalSingnalController,DSC)MC56F8323的高性能特性,完成了基于DSC的带同步整流的高频软开关移相全桥变换器的数字控制,描述了DSC产生软件移相控制策略,并给出了详细的数字控制系统设计和软件结构设计,最后用一台500W实验样机验证了数字控制所带来的优良的系统性能。     

单周期控制的三相PWM整流器的动态特性研究

分析了在单周期控制条件下三相高功率因数整流器的工作原理,并推导了三相PWM整流器的开关数学模型和等效控制方程。在建立此模型的基础上,基于庞加莱映射推导了三相PWM整流器工作时的稳定性条件及动态特性。应用仿真软件Saber在以上理论分析基础上完成了功率因数校正变换器建模与数字仿真,并进行了2kW三相PWM整流器的试验研究,详细研究了系统在负载变化或输入电压扰动等动态情况下的稳定性和动态特性,仿真和试验结果验证了理论分析的正确性。     

数字化三相功率因数校正技术的现状及发展趋势

通过阐述几种三相有源功率因数校正(PFC)电路的拓扑,并结合数字控制技术、高频脉冲宽度调制(PWM)整流技术和多电平技术,分别介绍了三相单开关数字式PFC电路、三相双开关数字式PFC电路、三相三开关数字式PFC电路、三相六管高频整流电路和三相三电平数字式高功率因数整流器的总体数字控制方案.在此基础上,指出了数字式三相高功率因数整流器的发展趋势.     

基于平均电流算法的VIENNA整流技术的研究

为了提高三相PFC的稳定性和高效性,降低系统成本,设计了基于平均电流控制算法的三相VIENNA整流器,该整流器利用平均电流控制算法和VIENNA整流结构相结合,采用数字控制方式。为了保证系统在输出正负母线正负电压平衡,系统引入母线电压均衡控制。实验结果表明,基于该设计方法的6,2kW三相PFC整流器,可靠稳定,功率因数可达到99%,效率可达到96%。     

A Polynomial Current Controller for a Third-Harmonic Modulated Power Factor Correction Rectifier Feeding a Vector Controlled Induction Motor Drive

This paper presents the analysis, design, and hardware implementation of a digital polynomial Regulation, Steady-State Error and Tracking (RST) current controller-based third-harmonic modulated boost-type power factor correction (PFC) rectifier. The proposed rectifier is used at the front end of a vector controlled induction motor drive (VCIMD) to eliminate harmonics at the input AC supply. The proposed PFC rectifier modifies the input current to a sinusoid with unity power factor apart from offering DC bus voltage regulation. In this paper, a digital proportional-integral (PI) and RST current controllers are compared in terms of total harmonic distortion (THD) and power factor (PF) at the point of common coupling for different loading conditions. The RST current controller tracks the set-point accurately with zero steady-state error and offers good disturbance rejection that enables further reduction of supply current THD as compared to a conventional PI current controller. The control algorithm for the PFC front end rectifier along with vector control technique is implemented using a digital signal processor, and the dynamic performance is analyzed for step changes in reference speed and load torques, demonstrating significant improvement in the performance indices.     

基于双环控制的三相PWM整流器研制

为解决三相电压型PWM整流器有功电流和无功电流互为耦合问题,采用基于电流前馈解耦的方法,在三相电压型PWM整流器的同步旋转dq坐标系中的数学模型基础上,建立了电压和电流双环控制系统,同时给出了具体设计方法;最后基于DSP控制芯片搭建了整流器的试验样机,并给出了硬件设计和软件流程图;试验结果表明:整流器直流侧输出电压稳定,网侧输入电流正弦化,且功率因数接近于1,可显著抑制谐波对电网的干扰,改善电网运行品质。     

数字控制PFC几个设计事项的探讨

控制技术的数字化是开关电源设计和应用的一个重要趋势。相对于功率因数校正(PFC)传统的模拟控制技术 ,采用数字控制技术具有显著的优点。详细讨论了采用数字信号处理器 (DSP)作为控制核心时的几个设计事项和方法 ,指出了数字控制技术有待解决的问题     

基于DSP的高功率因数PWM整流器设计

介绍了以DSP为控制核心的三相PWM整流器硬件工程实现。研究并设计了整流器的主电路参数、检测和采样电路、控制电路、驱动电路和监控保护电路等环节。叙述了PWM整流器的硬件过程和实现方法。最后,基于DSP控制芯片搭建了整流器的试验样机,并给出了试验波形图。试验结果表明,整流器输出电压稳定,网侧输入电流正弦化,且功率因数接近于1,可显著抑制谐波对电网的干扰,改善电网运行的品质。