一种新型单级PFC变换器的研究

提出了一种新型单级功率因数校正变换器的电路拓扑,分析了其工作原理。通过一台输出容量为600W的实验装置,研究了该电路拓扑的输入、输出性能指标。实验结果表明,应用该电路拓扑的实验装置,其功率因数较高,输入电流的总谐波畸变较低,输出电压纹波小,而且整个装置的效率也比较高。     

一种基于桥式电路的单级PFC拓扑及控制方式研究

本文提出了一种基于桥式逆变电路的新型单级功率因数校正变换器的电路拓扑，分析了其工作原理及控制方式，研究了该电路拓扑的输入、输出性能指标与控制参数间的关系。通过对一台输出功率为1100W的通讯电源的设计与仿真分析表明：运用该电路拓扑的实验装置的功率因数较高，输入电流的总谐波畸变较低，输出电压纹波小，而且整个装置的效率也比较高。     

基于零序谐波电流注入的三相功率因数校正技术研究

提出一种基于零序电流注入的三相高功率因数校正拓扑电路,采用四芯柱三相变压器实现零序电流注入,控制输入电流,使其瞬时跟踪整流输出电压的正半周和负半周波形,在三相无中线的电源系统中实现了装置输入的高功率因数,抑制了电力电子装置的网侧电流谐波。同时,该文分析了电网电压不对称不影响零序电流注入电路,实验结果也表征了这点。最后,通过对实验装置的测试,给出了实验结果,验证了本文提出的高功率因数校正拓扑电路是正确性的。     

单周期控制正负输出Boost PFC的研究

将单周期控制技术引入到一种新型的正负输出的功率因数校正(PFC)电路,该电路拓扑主要应用于半桥逆变结构的UPS系统.分析了其工作模式和原理,论证了使用单周期控制技术对系统进行控制的可行性.分析了输出电容不均压的原因,并提出了解决方法.最后给出了实验结果,证明该系统简单可靠,输入功率因数高,THD小,可以获得稳定的正负直流母线电压.     

一种改进型双升压功率因数校正电路

针对双升压功率因数校正电路(dual boost power factor correction,DBPFC)输入电压采样和电感电流采样困难,控制电路复杂的问题,提出一种改进的DBPFC拓扑。该拓扑在MOS开关管的源极正串一个肖特基二极管以阻塞MOS开关管的体二极管,既可以采用电阻采样法来进行电感电流平均值取样,优化了控制电路设计。详细分析电路在一个开关周期内的工作模态和MOS开关管寄生电容对电路工作模态的影响,给出电路的重要仿真波形。对电路的功率损耗和效率进行了理论分析和对比。设计了基于该拓扑的实验样机,样机输出波形表明该电路抗扰动能力强,能够快速准确地实现功率因数校正。样机效率曲线验证了理论分析的正确性,表明电路在宽电压输入宽功率输出时均能取得良好的工作效率。     

基于交流链接技术的LLC谐振变换器及控制算法

针对传统LLC谐振电路在电能转换过程中，仍需要先将交流电转换为直流电，再进行直流转换的问题，本文提出一种基于交流链接技术的LLC谐振变换器的拓扑结构及相应的控制方法。该拓扑结构通过变频的控制策略可以实现将三相交流电转换为直流电，且输入电流具有较高的功率因数和较低的谐波电流，输出电压具有较好的调节能力。之后建立了Matlab/Simulink仿真模型，对输入为380 V三相交流电、输出为500 V的1 kW的变换器进行了验证，仿真结果表明该拓扑结构功率因数可以达到0.99,输入电流总谐波为2.31%,输出电压误差小于1%。最后搭建实验样机进行测试，实验结果证明了拓扑结构及控制算法的可行性。     

一种新型的单级功率因数校正AC/DC变换器的设计

在研究三相Buck变换器和正反激变换电路基本原理的基础上,设计了一种新颖的单级高频隔离式功率因数校正电路。通过对电路的拓扑结构分析,建立了相应的数学模型。应用三值逻辑PWM开关信号、坐标变换和电压闭环控制实现了单位功率因数校正,并从理论角度证明该数学模型和控制策略的合理性。通过仿真实验,进一步证明该设计能使输出电压稳定,输入电流接近正弦波,且电流和电压同相位,功率因数近似为1。     

新型三电平Buck型功率因数校正器

针对Buck电路输入电流不连续而限制了Buck型功率因数校正技术的应用和发展问题,并考虑多电平拓扑结构的优势,提出了一种新型的三电平Buck型功率因数校正器拓扑结构.该拓扑结构基于输入、输出共地的Buck三电平变换器,在此变换器基础上并联增加了由功率开关、补偿电感和电容构成的补偿环节.新拓扑结构有效地解决了Buck电路输入电流不连续问题.实现了单位功率因数.且开关器件承受电压应力降低一半.控制策略基于单周控制技术,控制电路简单可靠,响应速度快,精确度高.对所提出的新型拓扑结构及其工作模态和控制实现进行了详细的分析,并给出了仿真和实验结果.结果表明校正后功率因数在0.99～1.0之间,验证了所提出的拓扑结构的正确性和有效性.     

开关电源整流电路功率因数校正的研究

详细分析了整流电路输入电流与输入电压之间存在相位差和功率因数低的原因。通过在整流输出端与电容之间增加一个Buck电路,分析了Buck型PFC拓扑电路的工作原理及电感电流的工作模式,通过控制该电路的开关管占空比大小的方法,使整流输出端呈阻性负载,迫使输入电流去跟随输入电压的相位。理论分析Buck电路的工作原理,仿真和试验验证了通过改变开关管的占空比能有效地实现功率因数校正。     

一种新型的单级功率因数校正AC/DC变换器的设计

在研究三相Buck变换器和正反激变换电路基本原理的基础上,设计了一种新颖的单级高频隔离式功率因数校正电路.通过对电路的拓扑结构分析,建立了相应的数学模型.应用三值逻辑PWM开关信号、坐标变换和电压闭环控制实现了单位功率因数校正,并从理论角度证明该数学模型和控制策略的合理性.通过仿真实验,进一步证明该设计能使输出电压稳定,输入电流接近正弦波,且电流和电压同相位,功率因数近似为1.     

高效三相准单级PFC DC-DC变换器

本文提出了一种新颖带三相PFC的准单级AC-DC变换器拓扑。该拓扑具有所有功率开关都是软开关，输出二极管电压应力低和输入输出滤波器小的特性。一个380VAC±30%输入、40-60VDC输出、整机效率为93%的6kW样机验证了该拓扑输入电流的谐波满足IEC61000-3-2 Class A标准。实验结果显示该拓扑具有低成本、体积小、重量轻、效率高以及安全可靠等特点。     

高输入输出变比的两级式DC/DC变换器

两级式变换器比单级式变换器更适合应用在输入输出变比较高的DC/DC变换场合。研究了一种Buck+LLC谐振全桥的电路拓扑,阐述了LLC谐振全桥的原理和特性,在分析了这种两级变换器的稳定性基础上,通过合理选取前级Buck电路的输出电压、后级LLC谐振全桥变压器变比和谐振元件参数,提高了两级变换的效率。基于上述分析,采用该拓扑结构试制了一台功率1 kW,210～270 V输入,27 V输出的原理样机,并给出了实验结果。     

低输入电流纹波大升压比差动Boost型逆变器研究

为减少功率变换级数以及低频纹波对输入直流电源的影响,具有大升压能力和低输入纹波的单相逆变器具有重要的研究意义。本文深入研究了大升压比差动Boost逆变器电路拓扑、纹波抑制策略、电流纹波回路、输入电流反馈和输出电压复合控制策略。在传统波形控制基础上,通过输入电流反馈在输出滤波电容上叠加低频偶次电压来进一步减小输入电流中相应偶次谐波分量,使逆变器输出侧低频脉动功率在输出滤波电容与负载之间传递,阻断其向输入源传递;采用前馈与比例积分控制策略提高输出电压质量和输入电流质量。不同负载下的实验结果验证了这种变换器的可行性。     

新颖的Buck-oost型正弦交流稳压器

新颖的Buck-Boost型正弦交流稳压器电路结构，由输入周波变换器、高频储能式变压器、输出周波变换器以及输入、输出滤波器构成，它能够将一种不稳定的劣质交流电变换成另一种同频稳定的优质正弦交流电。本文对Buck-Boost型正弦交流稳压器的电路拓扑、控制方案等进行了分析研究。原理试验结果表明，Buck-Boost型正弦交流稳压器具有较强的负载适应能力、优良的稳压性能和高质量的输出正弦波形等优点。     

输入串联输出并联的双全桥变换器输入电容均压问题的研究

高输入电压的变换器可以采用一种输入串联输出并联的拓扑。ISOP拓扑的关键问题是输入电容的动态均压。该文提出对两个输入电容的压差进行检测,通过输出电压反馈和压差前馈方式实现均压的新控制方式。为提高动态响应特性,高频变压器采用了两原边两副边四绕组共铁芯的磁集成结构,分析了这种结构的工作原理。同步信号保证双全桥中的开关器件能够实现ZVS。控制策略上采用了电压环、压差环和限流环的三环控制方式。这种结构与控制方式可以保证将低压IGBT安全可靠地用于高输入电压的工况下,而且保证有良好的动态均压效果。给出了小信号模型和PID控制的仿真结果。制作了一台样机以验证理论分析。实验结果表明所采用的方法使变换器具有良好的动态均压与负载均分特性。     

基于双管反激变换器的全桥式高频交流环节AC/AC变换器研究

提出了以双管反激变换器为基础的全桥式高频交流环节AC／AC变换器拓扑。该拓扑由输入周波变换器、高频储能式变压器、输出周波变换器以及输入、输出滤波器构成，能够将不稳定劣质的交流电变换成同频率稳定的优质正弦交流电压。分析研究了这种变换器的工作模式、稳态原理特性与电压瞬时值反馈控制策略，给出了变换器的外特性曲线以及变换器内阻对外特性的影响、关键电路参数设计准则。理论分析与原理试验表明，这种变换器具有高频电气隔离、电路拓扑简洁、两级功率变换(LFAC／HFAC／LFAC)、双向功率流、网侧功率因数较高、负载适应能力强、音频噪音小、负载短路时可靠性高、适合于高压输入小功率变换场合等特点。     

高输入输出变比DC/DC变换器研究

在输入输出变比较高的DC/DC变换场合,两级式变换器比单级式变换器具有更大的优势。研究了一种Buck+倍流整流不对称半桥的电路拓扑,阐述了该两级式拓扑的优点和控制方法。通过合理选取前级Buck电路的输出电压和对后级不对称半桥占空比的优化设计,使不对称半桥工作在功率均匀分配及实现ZVS的最佳状态,提高了两级变换的效率。基于上述分析,采用该拓扑结构试制了一台功率1kW,200～400V输入、24V输出的原理样机,并给出了实验结果。     

A hybrid inverter/cycloconverter-based variable-speed three-phaseinduction motor drive for single-phase inputs

This paper presents a simple converter topology for driving a three-phase induction motor with a single-phase AC supply. Using only two active switches and a triac, the converter can start the motor with high starting torque and low input current, and can bring the motor up to full speed using a very cost-effective, single-phase field-oriented control strategy. The converter supplies balanced output voltages at rated frequency with virtually no output distortion and with very high input power factor. In this paper, the capability contours for different speed ranges and various operating modes are addressed; the trade-offs between output torque, torque ripple, input current distortion, and inverter rating are also explained, and the proposed control approaches are supported by simulation and test results