数字锁相技术在APFC电压采样中的应用

分析了单相有源功率因数校正(APFC)电路电流畸变的原因,提出利用数字锁相环技术解决电流过零点以及峰值畸变的问题。通过旋转坐标变换完成对数字锁相环的建模,同时针对q轴分量的滤波要求,设计数字巴特沃斯滤波器,利用数字锁相环对输入电压进行采样以减小电流失真度,实现功率因数的调节。仿真和实验结果证明了数字锁相环技术在APFC电压采样中的有效性。     

电流相位补偿解决单相PFC中的过零畸变

有源功率因数校正(Active Power Factor Correction,简称APFC)是提高功率因数的常用技术,但其输入电流在输入电J卡过零附近存在畸变问题.在中频360～800 Hz的应用场合,过零畸变尤其明显.输入电流过零畸变的主要原因足输入电流相位超前.通过求解PFC变换器的导纳函数,指出输入电流相位超前的原因.在此基础上,通过电流超前相位补偿的方法.消除导纳函数中造成电流相位超前的部分,解决了因电流相位超前引起的过零畸变.     

三相单级桥式APFC电流谐波抑制策略研究

电流型隔离全桥拓扑因其具有可实现软开关、输入电流相角自动跟踪输入电压等优点而被应用在三相单级有源功率因数校正(APFC)中。但该拓扑由于其工作特性,导致输入电流中存在一定量的低次谐波。为降低输入电流总谐波畸变率(THD),采用谐波注入技术,使占空比按照一定规律变化,有效减小了谐波含量,改善了输入电流的波形质量,优化了功率因数校正(PFC)效果,并通过实验验证了理论分析的正确性。     

大功率充电逆变电源的网侧电流谐波抑制

逆变充电电源改善了充电电源的效率和控制性能,但是却提高了充电电源输入电流的谐波畸变水平。本文分析了充电逆变电源的功率因数和输入电流谐波畸变的关系,提出了一种连续电流输入的功率因数校正电路的方案,其连续的正弦电流输入是通过采用平均电流控制技术实现的。谐波抑制方案的理论分析通过数字仿真结果进行了验证。一台5kW样机的部分试验结果例证了功率因数校正电路的工作过程。     

大功率充电逆变电源的网侧电流谐波抑制

逆变充电电源改善了充电电源的效率和控制性能,但是却提高了充电电源输入电流的谐波畸变水平。本文分析了充电逆变电源的功率因数和输入电流谐波畸变的关系,提出了一种连续电流输入的功率因数校正电路的方案,其连续的正弦电流输入是通过采用平均电流控制技术实现的。谐波抑制方案的理论分析通过数字仿真结果进行了验证。一台5kW样机的部分试验结果例证了功率因数校正电路的工作过程。     

一款实用高性能开关电源的设计与实现

采用有源功率因数校正(APFC)及同步整流技术设计了一款实用反激式开关电源装置.样机实验结果表明,所设计的APFC开关电源的功率因数达到0.952～0.989,整个电源系统的效率高于85.8%,且总谐波电流畸变率＜3.75%,电磁污染程度较低,因而此装置具有实用推广价值.     

三相大功率焊接逆变电源APFC

为了解决焊接逆变电源中出现的电流严重畸变问题,提出了一种新颖的控制技术,即对三相大功率焊接逆变电源采用功率因数校正技术.提出了有源功率因数校正(APFC)的新方案,并采用单周期控制技术进行了分析和研究,为了提高整个电路的效率和开关损耗,在APFC主电路中运用了软开关技术,最后通过仿真和实验验证了所提方案的的可行性.     

一种应用于航空电源的单相APFC技术

升压型有源单相功率因数校正（Boost APFC）变换器在输入电压过零附近,输入电流会发生畸变（简称过零畸变）。随着电网频率增加,（尤其是航空电网频率在360Hz-800Hz时）,畸变会变得更加严重,谐波含量也会增加。因此,传统的电流环路设计方法不适合应用在航空电源中。该文介绍了一种抵消超前相位导纳技术,可以修正控制环路电流参考值,消除电流相位超前,减小了在输入电压频率较高时的过零畸变,使谐波含量满足航空RTCADO-160D标准。基于控制芯片UCC3817,制作了一台实验样机,实验结果证明了该方法的可行性。     

单相有源功率因数校正电路的设计与仿真

有源功率因数校正(APFC)技术成为抑制谐波电流、提高功率因数的有效方法。研究了APFC的原理和方法,通过采用Boost型DC-DC变换器作为功率级,UC3854芯片控制脉冲宽度调制器(PWM)的占空比,并直接驱动MOSFET,使输入电流跟踪输入电压,使输入电流与输入电压接近同相位,以提高功率因数。根据设计目标要求对1.2kW400V平均电流控制的单相Boost型APFC电路的主电路及UC3854外围电路参数进行了设计和计算,使功率因数达到了0.9984,并在Orcad环境下进行仿真研究,取得了理想效果。     

无桥PFC新型控制算法

针对无桥功率因数校正(PFC)电路在传统控制算法下,由于升压电感位于电网交流侧而存在输入电流过零点畸变问题,提出了一种新的高功率因数控制策略。在新控制策略下,避免了无桥PFC电路在输入电压过零点处输入电流畸变,同时使输入端达到很高的功率因数。论文详细分析了传统控制算法下无桥PFC输入电流过零点畸变的原因,推导了输入电流畸变的时间范围,讨论了影响输入电流THD的相关因素,然后比较了两种控制策略下电源的PF值和输入电流THD,最后通过仿真和实验验证了新型控制策略在抑制电流谐波畸变率方面的正确性和优越性。     

直接功率控制的单相功率因数校正器

传统的双闭环控制单相有源功率因数校正器(APFC)中,电压外环可以调节输出直流电压,电流内环可以调节输入电流波形。提出基于电压平方外环的APFC直接功率控制策略,电流内环仍然采用PI调节器,从而使得单相APFC具有对输出功率变化快速响应的优点,但是在负载突变情况下,也带来了输入电流突变而引起过流的现象,需要对电压平方外环和直接功率控制环进行阻尼作用,在快速响应与稳定运行之间获得平衡。上述结论得到了MATLAB/Simulink仿真分析结果的验证。     

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。     

应用于无线电能传输系统的三相单开关功率因数校正方法

为降低无线电能传输系统工作过程中对电网的谐波污染,提出了一种采用三相单开关Boost电路的有源功率因数校正控制方法。通过对串联谐振式无线电能传输系统的有源功率因数校正电路工作条件的分析,研究了线圈耦合系数对有源功率因数校正控制效果的影响。利用三相单开关Boost电路的输出特性和串联谐振电路的阻抗特性规律,对系统在变耦合系数情况下的工作点进行校正,实现较高功率因数输入和相对高效率的输出。实验结果表明,所提出的校正控制策略对变耦合系数无线电能传输系统有减小输入电流畸变、提高功率因数和效率的控制效果。     

基于APFC电路的UDVR的研究

为了消除无功电流、提高电网功率因数,将有源功率因数校正电路(APFC)应用于可连续运行动态电压恢复器(LYDVR)中.通过控制APFC电路中的开关管可以抑制整流器向系统注入的谐波,并将电网功率因数提高到近似为1.单相APFC电路采用电压外环、电流内环的双闭环控制策略,控制电路简单、成本低.逆变器采用开环控制策略,补偿策...     

介质阻挡放电负载调功原理分析

利用电路谐振产生高频高幅值的正弦波电压的介质阻挡放电电源,通过调整电源的逆变电路的直流输入电压,同时逆变电路开关频率跟踪电路谐振频率,可以实现介质阻挡放电负载功率的近似线性调整。研究表明,随着逆变器直流输入电压的增加,负载放电电流逐渐增大,负载功率逐渐接近于给定直流电压下的电源输出的最大功率,负载功率因数逐渐增大,逆变器输出因数逐渐接近于1,电源效率逐渐增加。     

一种宽范围输出的直流电力操作电源

设计了一种电压宽范围输出的直流电源系统方案,满足不同电力设备的供电要求。采用有源功率因数校正技术改善了电源输入侧电网电流的THD,提高功率因数,同时具有保护、告警、通信和人机操作界面等功能,保证了设备的安全、可靠运行。     

单周期Boost APFC电路设计与Simulink仿真优化

单周期控制的Boost有源功率因数校正(APFC)动态响应快,能很好地抑制输入扰动和负载跳变,同时,其控制方法简单可靠.这里对单周期控制的Boost APFC进行了基于Simulink软件的CAD设计、建模及仿真.在总体指标选定的基础上,对电路进行器件参数优化,使设计过程科学,设计的电路具有输入功率因数高、输出电压纹波...     

四级交错单相APFC的EL模型无源控制

传统线性控制策略的有源功率因数校正器(APFC)电流响应慢,动态性能和均流效果较差。针对以上缺陷,根据四级交错APFC功率电路拓扑结构,建立了电流连续模式下变换器的Eul-er-Lagrange(EL)数学模型,证明了四级交错APFC的无源性,采用状态反馈和阻尼注入的方法设计了无源控制器,并给出了仿真和实验。结果表明,所提控制方案在负载变化范围较宽的应用场合中,电流的动态响应快速,输出直流电压保持不变,很好地实现了APFC的功率因数校正和直流恒压输出功能,均流效果良好,每级APFC的电流偏差低于平均电流的10%。该控制方案不需要比例积分环节,控制简单,对输入电压,负载及系统元件参数的扰动具有较强的鲁棒性。     

新型控制策略的数字有源功率因数校正的实现

单相有源功率因数校正(APFC)技术呈现出由模拟控制向数字控制的发展趋势,使高性能、大功率输出和进一步降低成本成为可能。根据单相APFC输入电压与输出电压的关系,推导出一种功率开关占空比的直接确定方法。该方法无需检测输入电压,在对采用该方法的单相APFC进行全面仿真后,采用TMS320F2801型DSP为核心的控制器完成了实验研究,最小输入电流甚至低于0.5 A,最大输入电流接近40 A,证明该方法具有概念清晰、校正效果好、无需输入电压检测、支持更小和更高功率范围等优点,非常适合数字化实现。