多相交错并联Boost功率因数校正器的研究

针对开关电源在传统的Boost功率因数校正电路中有着明显的开关损耗,使得电路具有较高成本和低效率。文中在传统单相Boost变换器的基础上,采纳多通道交错并联技术来进行有源功率因数校正的主电路拓扑。以三相交错并联Boost变换器为例,分析其工作过程,并通过仿真实验证明了多相交错并联Boost PFC变换器具有减小输入电流纹波和输入电感值,以及提高变换器的效率等优点。     

基于零极点补偿的组合式三相PFC变换器研究

本文提出了一种基于数字化平均电流PFC控制的组合式三相PFC变换器,该变换器是由三个单相双开关三电平Boost变换器组合而成,分析了组合式三相PFC DC/DC变换器工作原理。该变换器具有结构简单、电路可靠性高和具有冗余性等优点。通过仿真分析和硬件实验验证了变换器控制方案的正确性及可行性。     

基于RC滤波融合二次方运算的Boost-PFC变换器研究

为减少开关变换器电流谐波对电网的污染,降低变换器输出电压超调,提高变换器的稳定性,以单相Boost型拓扑结构功率因数校正（PFC）变换器为研究对象,对变换器原理及其工作模态等效电路进行分析。基于平均电流控制方式,提出一种RC滤波融合二次方运算的输入电压采样方案,在输入电压采样支路增加一个RC滤波电路和一个二次方运算电路,更精确地对输入电压进行采样,从而减少变换器电流谐波、提高变换器稳定性。在Matlab/Simulink软件中搭建仿真电路,同时设计了实验样机进行验证。结果表明,与传统功率因数校正电路相比,该方案有效减少了变换器电流谐波,抑制了变换器输出电压尖峰,同时提高了变换器的输出稳定性。     

Boost PFC变换器数字控制研究

单周期功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)技术无需采样输入电压和乘法器,具有动态响应速度快、抗电源扰动能力强的特点。在分析单周期控制Boost PFC变换器工作原理的基础上,给出了单周期PFC技术的数字实现方案以及控制方程。基于动态逻辑库(Dynamic Link Library,DLL)模块建立数字控制PFC系统模型并应用Psim软件完成仿真验证,再以TMS320F28027为控制核心,搭建Boost PFC变换器的实验平台进行实验。仿真和实验均表明数字控制方案可以较好地实现PFC,证明了所提方案的优良性能。实验电路测试获得的功率因数达到0.99以上,输入电流THD值小于11%。     

基于ML4803的两级PFC变换器研究

两级功率因数校正（PFC）变换器因其较高的功率因数而广泛应用于功率因数校正场合。近年来,随着PFC/PWM复合控制芯片的应用,两级功率因数校正技术得到了很大的发展。传统两级PFC采用后缘/后缘调制方法（Trailing Edge Modulation/Trailing Edge Modulation,TEM/TEM）。而现今广泛使用前缘/后缘调制方法（Leading Edge Modulation/Trailing Edge Modulation,LEM/TEM）可有效减小流经连接前级PFC和后级DC/DC阶段的直直连接电容的电流有效值,但尚未有详细的理论推导。文章在两种调制方法下对流经直直连接电容的电流有效值进行了详细的理论分析,并给出了仿真验证。最后,利用复合控制芯片ML4803设计了一台具有功率因数校正功能的两级PFC变换器,对理论仿真分析进行了实验验证。     

单相两级有源功率因数校正变换器的研究

文中对两级有源功率因数校正变换器进行研究,设计了一台510W两级式开关电源。该电源前级采用平均电流控制的Boost型PFC电路,实现功率因数校正;后级采用不对称半桥型DC／DC变换器,实现开关管的零电压开关。控制电路采用PFC／PWM复合控制芯片ML4824,缩小电源体积。通过实验证实该开关电源具有高功率因数与高效率的特点。     

DSP控制的交错并联Boost PFC控制系统实现

提出了一种基于DSP TMS320F2812数字控制的平均电流型交错并联升压型功率因数校正(Boost PFC)变换器。重点提出了150 kHz/Phase开关频率下的控制算法与改进的采样算法,并对电压、电流双环数字控制回路进行分析与PI补偿设计。基于Matlab/Simulink对并联交错Boost PFC数字控制系统进行建模仿真,并制作300 W输出功率的样机,成功对Boost PFC控制系统进行了验证与实现。     

减小航空电源中输入电流谐波的方法

单相升压型PFC变换器由于其高功率因数、高效率在工业中得到了广泛的应用。但是在航空电网频率360Hz-800Hz时,输入电流过零畸变很严重,各次电流谐波含量很难满足航空系统提出的RTCA DO-160D标准。因此,传统的PFC控制系统设计并不能满足航空电源的要求。文中介绍了几种不同的控制方法和一种拓扑结构来改善输入电流过零畸变,并给出了它们的实现电路和方法,指出了各自的优缺点。通过比较这三种方法,得出电流相位超前补偿技术在工程应用中是最适合的方法,并且基于控制芯片UCC3817,设计制作了一台实验样机,实验结果证明了该方法的可行性。     

新型三相单开关功率因数校正器的研究

为解决传统三相单开关功率因数校正器输入电流谐波较大的问题,设计了一种新型拓扑结构的三相单开关升压型PFC(Power Factor Correction)电路。通过在Boost电感和整流桥之间插入合适电容构成二阶滤波器,虽然控制算法不变,但可以在保证功率因数不变的前提下优化输入电流THD（Total Harmonic Distortion）。基于对电路原理的简要分析,建立Matlab仿真模型,再以TMS320F28335为控制核心,搭建Boost PFC 变换器的实验平台。仿真和实验均表明该方案可行,实验电路测试的输入电流THD值小于10%,具有实际应用价值。     

利用谐振电抗器实现单相无源功率因数校正

本文详细描述了一种新型基于谐振电抗器原理的单相无源功率因数校正（PFC）技术，可以适用于各种变频家用电器。在对其工作原理进行较为详细理论分析的基础上，进行了完整的仿真分析和实验研究，指出了这种无源PFC的最佳设计目标参数选择方法，给出了有关仿真与实验的波形和数据，并进行了分析比较。结果表明，这种无源PFC方案的输入谐波电流校正效果良好，直流回路电压利用率最高，而且具有散热处理，安装方便与价格低廉等特点，可以作为较大功率的单相C-DC变换器为后级逆变器-压缩机系统供电。     

Predictive digital control of power factor preregulators with input voltage estimation using disturbance observers

The paper presents a fully digital control of single-phase boost power factor preregulators (PFPs) based on inductor (or switch) current and output voltage measurements. Input voltage sensing is avoided using a disturbance observer, which provides a waveform proportional to the rectified input voltage. The proposed solution is based on a multiloop structure for PFPs with an internal deadbeat current control and a conventional outer voltage control, possibly with fast dynamic response. The resulting control algorithm is simple, accurate, and robust with respect to parameter mismatch. The digital control has been implemented both in a field programmable gate array and in a digital signal processor (TMS320F2812), to test the proposed algorithm with different control delays. Experimental results on a single-phase boost PFPs show the effectiveness of the proposed solution.     

电参量测试仪的系统设计

介绍了谐波功率测量的数字信号处理算法以及一种基于DSP技术的多功能电参量测量仪的系统设计。采用DSP和MPU及A/D等集成电路构成系统实现了电流和电压的平均值、有功功率及功率因数等电力参数的测量及波形显示。本系统还可以通过通信模块进行远程测量和数据传输。     

基于Goertzel算法的红外气体检测方法

基于红外热释电原理的测量方法有测量方便、寿命长、功耗低等优点,因此,红外热释电测量气体在城市管网、环境监测等场合的气体测量监控系统中得到了广泛应用。在红外热释电气体测量过程中,测量结果易受多频段信号的干扰,直接导致测量精度不高。因此,提出基于Goertzel算法的红外热释电气体测量方法,对AD获取的信号进行数字滤波处理。仿真分析并对比Goertzel算法和移动平均算法的滤波效果,仿真结果表明:Goertzel算法滤波误差为0.166 7%,测量波动为0.058%,比移动平均算法精度和稳定度分别提高51倍和18.4倍。最后通过搭建实验系统进行测试,结果表明:Goertzel滤波算法能有效地提高整体气体浓度测量精度和稳定度,测量精度能达到4 ppm左右。     

基于二象限APF的单相功率因数校正器

为消除单相整流装置产生的谐波,提出了一种基于二象限有源滤波器(APF)的单相功率因数校正器,包括其主回路拓扑与控制策略。使用T型拓扑可滤除高次谐波,在主回路加装二极管可削减有源滤波器电流峰值,并在控制回路中使用双前馈以实现快速响应。对该拓扑和控制方案进行了Matlab仿真,并设计了基于dsPIC33F系列数字控制器的实验样机。仿真和实验结果均表明该技术可在降低成本的情况下,仍将功率因数提升至99%。     

Control techniques for a high power factor multilevel rectifier based on double boost converter

In this paper three novel control schemes for the single-phase ac/dc converter with two-level or three-level pulse width modulation are proposed to improve the power quality. A diode rectifier with two power switches is adopted as a power factor correction circuit to achieve high power factor and low harmonic distortion. The proposed control schemes are based on look-up tables with a hysteresis current controller instead of the conventional complex control algorithm. The proposed control scheme can (1) draw a sinusoidal line current, (2) achieve a unity power factor and (3) improve voltage unbalance problem on the dc bus capacitors. The software simulations and experimental results are shown to verify the proposed control algorithms. It is shown that the measured harmonic currents and input power factor satisfy the international standard requirements such as International Electrotechnical Commission 1000-3-2.     

基于调制域分析的功放线性化测量验证

针对目前功率放大器(Power Amplifier,PA)线性化测量验证方案需要较多的软硬件资源且测试效率低的问题,提出了一种适用于卫星通信领域的PA线性化测量与验证方法.该方法基于信号的调制域分析,首先信源端生成循环I/Q数据,然后经调制域分析仪进行信号采集后,由所提算法进行非线性特性提取,最后进行数字预失真(Digital Pre-distortion,DPD)算法验证.从仿真及测试结果来看,该测量验证方法对P A的非线性建模准确,最小二乘算法DP D效果明显.误差矢量幅度由11.17％降至5.49％,邻信道功率比由-31.75 dBc降低至-42.43 dBc,较好地补偿了PA的非线性特性.测量验证方案平台硬件资源简易,能够便捷获取高阶调制信号激励下的PA非线性测量以及有潜力验证各类DP D算法.     

单相多功能数字电能表及动力载波通信系统

该文针对目前居民楼、学生公寓等用户比较集中的场所的电能计量和集中抄表问题.研究设计了一款单相多功能数字电能表.该表可以对电压、电流、有功功率、功率因数、有功电能等进行高精度实时测量、显示和保存.该表内部集成了低压电力线载波通信模块,可以定时把采集到的信息通过集中器发往上位机.不需要另外架设专用通信线路,利用现有的电力线...     

基于TMS320LF2407电网参数的测量

为了使电网参数测量的精确性更高,测量时间更短,基于TMS320LF2407设计出了一种新型的数字测量系统来测量电网参数,对电网的直接参数电压,电流以及电压与电流间的相位角进行测量,根据测得的数据对其他参数进行计算。这种数字测量系统大大提高了传统的电网参数测量系统的速度和精度,使得电网工作状态能够根据测量的参数进行及时的调整。     

基于电流无差拍控制的单相光伏并网逆变器研究

摘要：在单相光伏逆变并网系统中,传统控制器由于其控制算法简单使其电流响应速度慢,在电流发生变化时容易产生谐波污染电网,不能满足越来越高的电能质量要求。通过对单相光伏并网逆变器模型的研究,采用一种基于电流无差拍的控制方法,推导出其离散传递函数,并对其进行稳定性分析。在降低稳态误差和提高抗干扰能力的同时使得电流的响应速度提高,并且降低了逆变器并网电流的总谐波畸变率。最后通过仿真和实验验证了理论的正确性和控制方法的有效性。     

Implementation of a three-level rectifier for power factorcorrection

In this paper, a new single-phase switching mode rectifier (SMR) for three-level pulse width modulation (PWM) is proposed to achieve high input power factor, low current harmonics, low total harmonic distortion (THD) and simple control scheme. The mains circuit of the proposed SMR consists of six power switches, one boost inductor, and two DC capacitors. The control algorithm is based on a look-up table. There are five control signals in the input of the look-up table. These control signals are used to control the power flow of the adopted rectifier, compensate the capacitor voltages for the balance problem, draw a sinusoidal line current with nearly unity power factor, and generate a three-level PWM pattern on the AC side of adopted rectifier. The advantages of using three-level PWM scheme compared with two-level PWM scheme are using low voltage stress of power switches, decreasing input current harmonics, and reducing the conduction losses. The performances of the proposed multilevel SMR are measured and shown in this paper. The high power factor and low harmonic currents at the input of the rectifier are verified by software simulations and experimental results from a laboratory prototype