新型单级隔离式半桥PFC变换器

提出了一种新型单级隔离式半桥功率因数校正变换器拓扑。它能有效减小功率器件的电压过冲,高频变压器也无需去磁复位处理,并具有良好的平衡能力。以输入电感电流工作在不连续导电模式(DCM)为例,分析了电路工作原理,给出了200W变换器的仿真和实验波形,验证了理论分析的正确性。     

单周控制无桥 Pseudo-Boost PFC 变换器

本文研究了一种新型无桥Pseudo-Boost功率因数校正(Power Factor Correction,PFC)变换器,变换器完全消除了传统Boost PFC变换器的整流桥,无桥Pseudo-Boost PFC变换器存在谐振支路,但却呈现出PWM变换器的性质;分析了无桥Pseudo-Boost PFC变换器的工作原理,在交流输入电压正半周或是负半周内,具有传统Boost PFC变换器的特性,其电压传输比与谐振支路参数无关。为了验证该新型变换器的有效性,采用了单周控制策略的数字控制实现方案,仿真和实验表明,该变换器直流输出电压稳定,交流输入电流与输入电压相位相同,功率因数可达到1,具有PFC变换器的功能。     

单开关管无桥SEPIC PFC变换器

针对传统功率因数校正(PFC)变换器因低频整流桥而效率不高的问题以及Boost PFC变换器拓扑的本质缺陷,提出了一种可升降压的新型无桥SEPIC PFC变换器拓扑。该变换器不但保留了SEPIC拓扑可磁集成、易于隔离等优点,而且相较于现有的无桥SEPIC PFC电路,仅需要一个开关管,因此具有更高的效率和更低的成本。以连续导电模式(CCM)为例详细分析了变换器的工作原理及其参数设计。PSIM的仿真结果和基于UC3854控制芯片的100 W样机实验结果,均验证了所提拓扑的正确性和有效性。     

断续模式无桥Boost PFC变换器的研究

相较于传统的Boost PFC变换器,无桥Boost PFC变换器省略了开关管前的整流桥,大大提高了变换器的效率。首先主要讨论电流断续模式下无桥Boost PFC的工作原理,推导理想状态下其PF的表达式和电感的计算,探讨实际工作中电路寄生参数对电感电流畸变的影响。然后针对DCM Boost PFC仅适用于中小功率场合这一缺点,引入了交错并联技术,提升了电路的功率量级。最后分别完成了单路500 W和两路交错1 kW的变换器样机实验,实验结果验证了理论分析的正确性。     

基于无桥Sepic PFC变换器的BLDC电机功率优化控制

介绍了一种用于无刷直流电机(BLDC Motor)供电的功率因数校正(PFC)电路,通过使用无桥Sepic PFC变换器,使得电能质量问题得到了改善.首先分析了无桥Sepic PFC电路的工作原理及换流状态,其次探讨了系统的控制方案,最后利用MATLAB/Simulink进行仿真和性能评估.通过对无桥Sepic PFC...     

改进的电压跟随器PFC Cuk AC-DC变换器

提出了一种改进的电压跟随器ＰＦＣＣｕｋＡＣ－ＤＣ变换器,其输入电感工作在不连续导电模式以实现ＰＦＣ功能,而输出电感工作在连续导电模式从而降低了功率器件的应力,同时可减小开关损失。文中论述了所提出的新方法实现ＰＦＣ的机理;推导出保证电路实现功率因数接近１的临界条件。ＳＰＩＣＥ仿真和实验结果证实了分析的正确性。     

混合谐振PWM无桥PFC变换器的研究与设计

有桥Boost PFC变换器拓扑因整流桥的存在而影响了转换效率的提升;图腾柱无桥拓扑在输入电压换向时需改变主控管致使线电流过零处存在较大的尖峰。为此,研究嵌入谐振模态的混合型无桥PFC拓扑,以消除图腾柱PFC在输入电流过零点的尖峰,实现正负半周的平滑切换。分析了变换器在连续导电模式(CCM)的工作原理并进行了参数设计,研制出一台300 W基于GaN器件的混合谐振PWM无桥PFC变换器的实验样机,实验结果验证了理论分析的正确性。     

并联型双耦合绕组反激式单级PFC变换器

在双耦合绕组反激式单级PFC变换拓扑的基础上,引入并联功率传递单元,提出一种并联型双耦合绕组反激式单级PFC变换拓扑.该拓扑通过在Boost电感上增加二次绕组,使部分能量直接由Boost电感传给负载,从而提高了变换器的效率,并且能够限制中间储能电容电压和减小开关器件的电压电流应力.本文详细分析了该变换拓扑的工作原理和稳态特性,讨论了变换器的参数设计.150W/24V样机实验结果表明该拓扑具有高效率、高功率因数、低开关电压应力等特点.     

带有源浮充平台的无桥单相PFC变换器

采用无桥(Bridgeless)变换器作为功率因数校正(PFC)的主电路,取消了输入整流二极管,在开关导通过程中电流只流过两只开关管,有效地减小了导通过程中能量的消耗.作者基于充电泵功率因数校正变换器原理构造了有源浮充平台(Floating Charge Landing,FCL)电路,并将其应用于单相无桥型PFC变换器中,设计了带有源浮充平台的单相功率因数校正变换器.该变换器既保持了传统Boost型PFC变换器的优点,同时大大降低了输出电压,拓宽了PFC电路的应用范围,为后级DC/DC变换器的设计提供了便利.     

二次型Boost PFC变换器低输出电压纹波分析

工作于电感电流断续导电模式(DCM)的传统Boost功率因数校正(PFC)变换器的输出电压含有二倍工频纹波。当二次型Boost PFC变换器的两个电感均工作于DCM(简称为DCM-DCM Boost PFC变换器)时,其输出电压含有的二倍工频纹波大大减小。详细分析了二次型DCM-DCM Boost PFC变换器的工作原理,推导了其输出电压纹波及功率因数值表达式,验证了二次型DCM-DCM Boost PFC变换器的高功率因数和低输出电压纹波特性。最后通过实验结果验证了理论分析的正确性。     

Efficient bridgeless PFC converter with reduced voltage stress

An efficient bridgeless power factor correction converter with reduced voltage stress is proposed. In the proposed converter, the input full‐bridge rectifier is removed to reduce the conduction loss of rectification, and the voltage stress of switching devices is significantly reduced by utilizing the additional circuit composed of a capacitor and a diode. Therefore, low‐voltage‐rating diodes with less forward voltage drop and low‐voltage‐rating Metal‐Oxide‐Semiconductor Field‐Effect Transistor (MOSFET) with low R_DS(on) is utilized. The proposed converter is based on the single‐ended primary‐inductor converter power factor correction operation in discontinuous conduction mode to achieve a high power factor with a simple control circuit. Consequently, the proposed converter can provide a high power factor and a high power efficiency, and it is also suitable for low‐cost converter for high input/output voltage system. The operational principles, steady‐state analysis, and design equations of the proposed converter are described in detail. Experimental results are verified for a 130 W prototype at a constant switching frequency 100 kHz. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

具有快速动态响应的三态功率因数校正变换器

提出一种三态Boost功率因数校正电路及其相应的系统控制策略,采用DSP实现系统的全数字控制.通过在Boost变换器电感两端并联开关管,使Boost变换器工作在伪连续导电模式从而获得2个控制自由度并实现控制环路的解耦.详细分析三态Boost 功率因数校正变换器的工作原理和控制方法,不但解决了不连续导电模式Boost功率...     

DCM-CRM Boost-Flyback单级PFC变换器

为了实现功率因数校正(PFC)功能,单级Boost-Flyback变换器的前级Boost变换器通常工作在断续导电模式(DCM),为了实现高效率,通过控制使后级Flyback变换器工作在临界连续导电模式(CRM)。详细分析了变换器的工作原理和功率因数、中间储能电容电压、开关频率等相关工作特性,并搭建了60 W的实验样机,验证了此变换器能够仅使用1个开关管和1个峰值电流模控制器,同时实现PFC功能和恒定输出电压,且相比DCM-DCM,DCM-CRM Boost-Flyback单级PFC变换器在保持相同功率因数的前提下,提高了变换器的效率。     

Analysis of PFC boost converter with soft-switching configuration

This paper proposes use of a lossless snubber with a switching device to perform soft switching, thus not only decreasing switching loss in the device drastically, but also improving the input ac current waveform distortion. Computer simulation results show that the input current waveform of the proposed converter seems to eliminate the third harmonic component. We perform an analysis of the input current waveform and identify the requirements for the elimination of the third harmonic component. We also describe the procedure used to design the parameters of the converter. © 2000 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 133(1): 64–78, 2000     

反激PFC变换器输出电压纹波分析

详细分析了断续导电模式(DCM)反激功率因数校正(PFC)变换器和临界连续导电模式(CRM)反激PFC变换器实现功率因数校正的工作原理.通过推导DCM和CRM反激PFC变换器的输入电流的表达式,证明2种变换器都可以实现PFC功能.进一步推导DCM和CRM反激PFC变换器的输出电压纹波峰峰值的表达式,揭示了工作模式对PFC变换器的输出电压纹波的影响,发现CRM反激PFC变换器的输出电压纹波峰峰值比DCM反激PFC变换器的输出电压纹波峰峰值小.最后通过仿真和实验验证了理论推导的正确性.     

Analysis of high-power factor AC-DC boost converter

This paper presents analysis of a high-power factor ac-dc converter with a boost converter operating in the discontinuous conduction mode (DCM) and the critical conduction mode (CRM). The converter can be expressed by a nonlinear differential equation for each mode. The equation in DCM is solved analytically by separating its variable (output voltage) into two terms of a ripple component and a direct component, and by linearizing the equation for the ripple component. On the other hand, the equation in CRM can be solved analytically. Furthermore, the source current waveform of the converter is expanded into the Fourier series. As a result, the output voltage, its ripple and the power factor of the converter in DCM and CRM are derived as a function of the circuit parameters, respectively, and verified experimentally. These equations exhibit clearly the effect of each circuit parameter of the converter and the difference between the converter in DCM and in CRM. The converter operating in CRM produces sinusoidal ac current with unity power factor.     

一种改进的无桥Boost功率因数校正电路

无桥电路由于电流流经功率回路中半导体器件的减少,相对传统整流桥的电路拓扑效率得到提升,在低压输入和中大功率应用场合意义显著。现有的无桥电路存在EMI问题突出等不足,为此对现有无桥Boost型电路进行改进,提出了具有高效率、高功率因数和低EMI噪声的新型无桥Boost功率因数校正(PFC)拓扑,在理论分析的基础上使用Pspice 9.2进行仿真验证。设计了一台85～265 V交流输入,400 V/300 W输出的实验样机,进一步验证了该无桥变换器的良好电气特性。     

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。     

无桥BoostPFC软开关电路的研究

常规BoostPFC电路随着输出功率的增加,整流桥上的损耗严重制约了电路效率的提高。针对这种情况,研究了一种无整流桥的软开关BoostPFC电路,用于提高电路的整体效率。基于平均电流控制模式,通过电压与电流的双闭环控制,实现高功率因数以及恒压输出。并在无桥BoostPFC电路中,采用无源无损吸收技术,抑制开关管关断过程中的du/dt,增强电路的抗干扰能力。设计并制作了一台800W的实验样机,并做了相关的测试。实验结果表明:电路实现了高功率因数,开关管关断过程中du/dt明显降低,电路的整体效率得到提高。