高输入功率因数的三相无源AC-DC变换器

对于采用三相不控整流桥作为前级的变换器，自然条件下其输入电流波形系数不高，使得输入功率因数委低，降低了电源的利用率。为此需要采用功率因数提高技术，其中无源PFC是一类重要的功率因数校正技术，在某些场合非常具有应用价值。本文介绍了几种三相无源AC-DC变换器的高功率因数方案，如采用LC滤波器、移相电抗器，谐振电抗器，移相变压器，相间变压器，相间电抗器等，在进行简单的工作原理描述后，给出了部分方案的MATLAB/SIMULINK仿真结果。     

三相电压型PNH整流器LCL滤波器设计方法

本文提出了一种新型三相电压型整流器LCL滤波器的设计方法,该方法根据IEEE-519标准要求的电流谐波限制条件,将谐振频率fres,网侧电感Lg与变流器侧电感Lr的比例因子r作为已知量,利用SVPWM调制方式产生谐波电压幅值进行迭代运算来计算LCL滤波器参数。分析结果表明：LCL滤波器的谐振频率决定了其总电感量IT,网侧电感、变流器侧电感值可以根据r的取值灵活确定,系统功率因数要求限制了滤波电容值Cf的上限。文章详细闸述了LCL滤波器参数的取值原则与设计步骤,并给出了设计实例,仿真结果验证了所提设计方法的有效性。     

三相三开关部分有源功率因数校正电路的研究

三相交流电源供电的较大功率变频空调日益得到广泛应用,带来了三相整流器的功率校F问题。在简要分析三相单开关部分有源PFC的基础上,根据三相三线制、三相四线制供电方式的不同,提出了两种结合有源PFC技术和无源PFC技术的Buck型混合三相有源部分PFC方案,在对其工作原理进行简要分析和仿真分析的基础上,进行了实验研究,所得结果验证了所提出的三相部分PFC具有电压与电流应力小、效率高、功率因数高、直流平均电压较高的特点,各种负载下交流输入侧的各次谐波电流均满足IEC61000-3-2标准,中等负载以上时输入功率因数高达0.98。     

三相有源整流器中LCL滤波器主电感的优化设计

本文优化设计三相有源整流器中前端LCL滤波器的主电感。其目的在于选择主电感的最优电感值和评估在不同开关频率、空气流动速度及电感值的情况下损耗的量值。本文首先给出了主电感的详细优化设计过程。然后,在不同的条件下对优化设计的结果进行了比较和评估。最后,建立了一台实验样机来验证设计原理的有效性。     

三相不控整流电路参数仿真与优化设计

为了实现对三相不控整流电路进行最优化设计,建立了基于MATLAB的三相不控整流电路仿真平台,并通过自建模块实现功率因数的自动显示.通过分析电网不平衡时的输出电压波动、功率因数和输入电流谐波失真等参数,指出了三相不控整流的最优LC滤波截止频率范围.此结论对工程设计中的三相不控整流参数设计具有实际意义.     

不平衡电网电压下三相PWM整流器控制策略的研究

在不平衡电网电压下三相电压型PWM整流器的优越性能受到了很大的影响,其原因是由于直流电压产生了奇次谐波以及交流的电流产生了偶次谐波。三相PWM整流器直流侧电压的二次谐波以及在交流侧电流所产生的负序分量都将对整流器负载性能产生影响,同时还将影响直流侧电容寿命。文章提出一种新型不平衡观测器及其控制策略可有效地对不平衡电压进行补偿。通过此控制策略可同时抑制直流侧电压的2次谐波以及减小网侧电流的不平衡度。分析及仿真结果证明了此控制策略的有效性。     

新型LC滤波器在设备谐波抑制中的研究

本文把谐波源分为电流型谐波源和电压型谐波源,利用变压器和并联谐振原理设计了新的谐波抑制装置--新型LC并联谐振型滤波器,它是无源滤波器领域里的新进展.最后通过实验验证了这种方法的有效性.     

基于MMIC工艺的片上射频LC无源滤波器

设计、制作了几种基于MMIC工艺的片上LC低通/带通滤波器并进行了测试. 测试结果表明,一个3nH的MMIC电感在6.8GHz下品质因数达到13.8,自谐振频率达到15.5GHz;制作的LC低通/带通滤波器的截止频率或中心频率与设计偏差很小,分别为2%和3.3%;低通滤波器在各自通带内的插入损耗小于3dB,带通滤波器在中心频率的插入损耗为7.2dB.     

基于MMIC工艺的片上射频LC无源滤波器

设计、制作了几种基于MMIC工艺的片上LC低通/带通滤波器并进行了测试.测试结果表明,一个3nH的MMIC电感在6.8GHz下品质因数达到13.8.自谐振频率达到15.5GHz;制作的LC低通/带通滤波器的截止频率或中心频率与设计偏差很小,分别为2%和3.3%;低通滤波器在各自通带内的插入损耗小于3dB,带通滤波器在中心频率的插入损耗为7.2dB.     

谐波的实用抑制措施及滤波器的应用——工业与建筑物电气系统谐波问题之三

根据不同的谐波源的特点，介绍了不同的实用抑制措施，还不满足标准要求时，就得采用滤波器，针对现代出现多的不同于电流型的电压型谐波时，介绍了并联型（包括有源和无源）滤波器的限制条件（注意事项），有源和无源滤波器的并联可能性，滤波器在系统中的配置，对我同发展滤波器的建议，以及中性线上谐波抑制的特殊问题。     

矩阵整流器输入与输出滤波器特性的研究

矩阵整流器是一种真正的降压型四象限AC-DC变换器,可以用在各种三相电压供电的直流电源领域。鉴于矩阵整流器采用波形高频合成原理实现输入电压-输出电压的变换和输出电流-输入电流的变换,并非纯硅变换器,输入LC滤波器与输出LC滤波器的设计至关重要,并决定着整流器系统的功能、性能和可靠性。在理论分析矩阵整流器与电流源PWM整流器具有共同变换本质的基础上,采用电路DQ转换方法,建立输入LC滤波器-矩阵整流器-输出LC滤波器系统的DC等效电路,重点分析了DC特性高低对滤波器参数设计要求,进而给出设计原则和参数选择公式,并进行实验验证。     

电流源有源滤波器中LC滤波器的特性及其设计

电流源变流器中,LC滤波器是滤除开关谐波的最佳结构。量是,由于LC滤波器谐振频率附近有较大峰值,致使系统暂态下不稳定。另外,在电流源有源滤波器中,LC滤波器的设计决定了整个滤波装置的传输带宽以及器件的开关频率。文中描述了有源滤波器中LC滤波器的状态空间,在此基础上讨论了LC滤波器的特性及其设计方法。     

三相电压源整流器最小开关损耗调制算法的研究(下)

三相全桥PWM电压源整流器(VSR)是一种优质的升压型四象限AC-DC变换器,能够输出稳定的直流电压,获得可调的输入电流位移因数。在许多应用领域中,对三相电压源整流器的整体效率要求日益提高。考虑到三相电压源整流器的开关损耗与调制算法密切相关,为此需要改进已有的调制算法。本文在理论上推导了电压源整流器多解性原理基础上,分析了传统SPWM和SVPWM算法的本质联系,提出了一种在三相电压源整流器目标函数中注入零序分量的最小开关损耗SPWM和SVPWM调制算法,并推导了功率器件的功耗计算公式。在利用MATLAB/SIMULINK对采用最小开关损耗SPWM和SVPWM调制算法的整流器进行仿真分析之后,采用DSP TMS320F28335实现了最小开关损耗PWM调制算法的电压源整流器实验平台,验证了有关结论、相比传统的SPWM和SVPWM调制算法,最小开关损耗PWM算法能够将整流电路提升效率2~3%。     

三相电压源整流器最小开关损耗调制算法的研究(上)

三相全桥PWM电压源整流器(VSR)是一种优质的升压型四象限AC·DC变换器,能够输出稳定的直流电压和获得可调的输入电流位移因数。在许多应用领域中.对三相电压源整流器的整体效率要求日益提高。考虑到三相电压源整流器的开关损耗与调制算法密切相关.为此需要改进已有的调制算法.本文在理论上推导了电压源整流器多解性原理基础上.分析了传统SPWM和SVPWM算法的本质联系.提出了一种在三相电压源整流器目标函数中注入零序分量的最小开关损耗SPWM和SVPWM调制算法.并推导了功率器件的功耗计算公式。在利用MATLAB/SIMULINK对采用最小开关损耗SPWM和SVPWM调制算法的整流器进行仿真分析之后,采用DSP F28335实现了最小开关损耗PWM调制算法的电压源整流器实验平台.验证了有关结论。相比传统的SPWM和SVPWM调制算法.最小开关损耗PWM算法能够将整流电路提升效率2~3%     

LC滤波器工程设计中的考虑事项

根据经验,从软件选用、PCB板布局、设计参数和滤波器函数选型等方面提出了无源滤波器(LC滤波器)工程设计中需考虑的几个事项。     

基于两相静止坐标系三相电压型PWH整流器控制策略的研究

本文研究了基于两相静止坐标系中的三相电压源型PWM整流器的控制方案,引入广义积分器实现三相电流在两相静止坐标系下跟踪控制。仿真结果证明了文中所提出的控制策略的有效性和可行性。     

基于不可控整流的单相PFC研究

电力电子设备在各工业领域的广泛应用造成了日益严重的谐波污染问题,有源功率因数校正技术成为解决这一问题的有效方法。文章在分析传统Boost电路导致功率因数降低的原因和Boost APFC原理的基础上,针对目前功率因数校正效果偏低的问题,提出了双闭环融合电流前馈技术的控制策略,搭建了单相Boost APFC实验平台加以验证。实验结果表明,本控制方式具有功率因数高、输出电压稳定、动态响应效果好等优点。     

三相PWM整流器直接功率控制的仿真研究

基于三相电压型PWM整流器的原理与结构组成,采用电压定向的不定频直接功率控制(VO-DPC),通过对其控制结构的分析,建立其MATLAB/SIMULINK仿真模型.根据仿真结果可以看出,直接功率控制的控制算法简单,而且可以提高整流器的功率因数,有效降低谐波含量.     

基于电压空间矢量的三相PWM整流器控制研究

首先建立了三相电压型PWM整流器的数学模型，并对其矢量控制策略进行了分析，在此基础上提出了一种简单的电压空间矢量算法，该算法根据参考电压矢量在坐标系上的分量直接计算电压空间矢量在各个扇区内的作用时间，实验结果验证了所提出控制算法的可行性。