新型单周期控制的无桥Boost PFC变换器

研究了一种改进型单周期控制算法在无桥Boost PFC(Power Factor Correction)变换器中的应用。工作于连续导电模式下的单周控制PFC变换器具备控制电路简单、抗干扰能力强等优点,但二极管存在的反向恢复电流对过零点的输入电流影响较大,导致输入电流发生过零畸变,限制了功率因数的提高。为改善电流过零畸变,提高功率因数,采用一种工作于混合模式下的改进型单周控制技术,在连续导电模式时,实时检测输入电流,当输入电流过零时,将变换器切换至断续导电模式,削弱了二极管的反向恢复问题,并将此改进型单周控制技术应用于无桥PFC,仿真结果表明:基于新型单周期控制的APFC电路,动态响应更快,且无二极管反向恢复问题。     

一种PFC变换器输入电压前馈控制方法

功率因数校正(PFC)变换器输入电压有效值前馈控制算法计算量大,且存在输入电流畸变现象。本文详细分析了PFC变换器输入电流在输入电压过零点附近产生畸变的原因,指出PFC变换器输入电流超前于输入电压是导致输入电流畸变的主要原因。通过一种输入电压前馈控制算法,简化了控制算法并提高了DSP的工作效率,改善了PFC变换器输入电流畸变现象。仿真结果证明了本文所提出的方法的有效性,特别是提高了PFC变换器对输入电压的响应速度。     

正弦平方补偿峰值电流控制CRM反激PFC变换器

提出了一种基于正弦平方项补偿的峰值电流控制临界连续模式(CRM)反激功率因数校正(PFC)变换器控制策略。所提出的控制策略消除了传统CRM反激PFC变换器输入电流的波形失真,使变换器获得单位功率因数(PF)和低总谐波畸变率(THD)。分析了改进峰值电流控制CRM反激PFC变换器的工作原理及工作特性,并通过30 W实验样机进行了验证。实验结果表明,相比于传统CRM反激PFC变换器,改进型峰值电流控制CRM反激PFC变换器在整个输入电压范围内具有更高的PF和更低的THD。     

一种基于新型无桥Boost PFC的通信电源AC/DC变换器设计

针对电力系统传统通信电源设备功率因数低,电源谐波高的不足,提出一种新型的无桥Boost PFC电路结构。通过对电路拓扑结构的工作原理分析,应用平均电流控制策略,建立了相应的仿真模型。仿真结果表明,与传统的Boost PFC相比,无桥Boost PFC电路能够很好地提高功率因数,抑制电流谐波,且输入电流能很好地跟踪输入电压。最后设计了一台500 W的实验样机,实验结果验证了所提出电路的正确性和可行性。     

一种单相降压型PFC电路及其非线性控制

以Buck为基础的单相功率因数校正(power factor correction,PFC)电路,器件电压应力小,输入、输出电流控制能力强;但输入电流存在固有死区,造成输入电流畸变。提出一种双电路模式的单相降压型PFC电路,通过加入1个辅助开关和1个二极管,在传统Buck PFC变换器的输入电流死区时间段,使电路工作于Buck-Boost模式,消除电流死区。对于Buck与Buck-Boost之间的切换控制问题,基于单周期控制,推导出一种非线性控制策略,不同工作模式具有相同的电流控制律,消除了模式切换造成的电流畸变,从而实现单位功率因数。设计了1台开关频率为50 k Hz、输出为100 V/1 A的实验样机,在175~265 V输入电压范围内,输入电流保持较低的总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)。电路实现2个开关管共地,驱动电路设计简单;且不同电路模式采用相同的电流控制律,简化了控制,有利于实际的工程应用。     

新型混合单周Boost PFC变换器技术研究

研究了一种改进型单周期控制(OCC)算法在Boost功率因数校正(PFC)变换器中的应用。工作于连续导电模式(CCM)下的OCC PFC变换器具有控制电路简单、抗干扰能力强等优点,但二极管存在的反向恢复电流对过零点的输入电流影响较大,导致输入电流发生过零畸变,限制了功率因数的提高。为改善过零畸变,提高功率因数,采用一种工作于混合导电模式(HCM)下的改进型OCC技术,在CCM下,实时检测输入电流,当输入电流过零时,将变换器切换至断续导电模式(DCM),抑制了二极管的反向恢复问题,并将此改进型OCC技术应用于Boost PFC,搭建原理样机,通过实验验证了该新型控制策略的可靠性及理论分析的正确性。     

基于单三相兼容PFC的过零点畸变抑制策略

单三相兼容功率因数校正(PFC)变换器应用广泛,具有效率高、稳定性好、兼容单相和三相电源等优点。但该拓扑在单相运行时,网侧输入电流在采用传统控制策略下的过零点畸变严重,影响着单三相兼容PFC变换器的稳态运行性能。此处首先分析了所采用的单三相兼容PFC变换器的拓扑结构,指出了变换器单相运行时电流过零点畸变的产生机理。这里采用延时补偿和采样电压幅值补偿策略,解决控制延时带来的过零点畸变问题。在此基础上,通过对过零点处高频开关管和工频开关管采取分时开关策略,解决过零点处开关逻辑混乱导致的过零点畸变问题。为验证理论分析的正确性,搭建了一台1 kW单三相兼容PFC变换器实验平台,测试结果表明,所提出的策略能够抑制电流的过零点畸变,提高单三相兼容PFC变换器的稳定性。     

基于移相电抗器的三相无源PFC整流电路的Matlab仿真

介绍移相电抗器在三相无源PFC电路中的工作原理,在对大电容滤波的三相不控整流电路进行仿真分析的基础上,给出了基于移相电抗器的三相无源PFC整流电路.该电路主要通过在原有电路中加入三相移相电抗器和12脉波整流器来实现三相整流电路功率因数校正和降低输入电流总谐波畸变的目的.通过优化参数配置,仿真结果显示功率因数由0.456提高到0.987,输入电流总谐波畸变THD下降到0.1以下.     

一种基于SiC的并联交错式图腾柱无桥功率因数校正变换器

传统有桥功率因数校正(power factor correction, PFC)变换器具有成本低、控制简单等优点,但其效率会受到不可控整流和非双向结构的影响。为了有效提升PFC变换器的效率并减少电路中半导体数量,提出一种基于SiC器件的并联交错式图腾柱无桥PFC变换器结构。首先,研究并联交错图腾柱无桥PFC变换器的电路模型与工作模态;然后,分析该PFC变换器的工作原理及控制策略,给出电路器件与电路参数的选择设计方法,采用工频电流过零点畸变的抑制策略有效抑制电流纹波;最后,设计并制作额定功率6.6 kW的样机。样机体积为1 311 cm³,功率密度达到5.015 W/cm³,计算效率达到95%,证明了该PFC变换器具有低开关器件容量、高功率传输密度和功率双向流动的优势。     

单相APFC数字控制的实现

本文针对传统单相功率因数校正数字控制的不足,分析了输入电压过零时输入电流产生畸变的原因,加入占空比前馈控制来解决并进行仿真对比分析,在此基础上基于DSP实现了占空比前馈和反馈同时调节的数字控制算法,额定输入PFC电路满载运行时效率可达0.99,THD小于2%。