带有源浮充平台的单相功率因数校正变换器

为消除Boost变换器用于两级功率因数校正(power factor correction,PFC)器前级时的升压作用对输出电压的影响,作者用充电泵功率因数校正变换器构造了有源浮充平台电路,并将其应用于单相Boost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。该变换器保持了传统Boost型PFC变换器的优点,输出电压大大降低,拓宽了PFC电路的应用范围,为设计后级DC-DC变换器提供了便利。仿真分析和实验结果均表明,该变换器的输出电压大大降低,可实现单位功率因数校正,具有良好的动态性能。     

高功率因数软开关降压无桥PFC变换器设计

为了提升传统Buck型功率因数校正(PFC)变换器的功率因数(PF)和效率,提出了一种新型软开关无桥单相PFC变换器.所提PFC变换器工作在不连续导通模式,从电源中提取正弦输入电流,并采用辅助开关消除了输入电流死角,从而有效提高了PF.同时,PFC变换器中所有开关和二极管均实现了软开关,降低了开关损耗,且规避了二极管反...     

单级桥式有源功率因数校正变换器拓扑研究

单级桥式有源功率因数校正(PFC)变换器具有应用于中大功率领域的良好前景.在分析几种单级桥式有源PFC变换器的基础上,介绍了一种结构简单的单级桥式PFC变换器.该变换器能在实现功率因数校正、AC/DC转换、输出电压调节和电气隔离的同时,实现功率开关的零电流开关或零电压开关;由于采用了恒频PWM控制策略,使得对滤波环节和磁性器件的设计变得容易了.与普通单相Boost PFC电路相比,该变换器的控制电路只需增加一级移相环节就能很容易地实现控制.     

一种新颖有源功率因数校正开关变流器电路的设计

分析研究了单相电流连续和电流不连续型Boost功率因数校正开关变流器拓扑.针对单相电流连续Boost型功率因数校正变流器开关压力和输出电压高的缺点,提出了带有源浮充平台的Boost型功率因数校正交流器方案.详细阐述了其工作原理和控制方法,在此基础上,结合单周控制技术和控制方法的原理,提出了一种新型功率因数校正AC/DC开关变流器电路,并给出了电路实验结果.     

双频有源浮充平台在单相PFC中的应用研究

当Boost变换器用于两级功率因数校正器(Power Factor Correction,PFC)的前级时,由于其升压作用的影响,其应用范围受到了限制。带有源浮充平台(Floating Charge Land-ing,FCL)的单相Boost型PFC降低了传统Boost型PFC的输出电压,拓宽了PFC电路的应用范围,为后级变换器的设计提供了便利,具有较好的应用前景。但由于有源浮充平台的加入,使得开关损耗增加,降低了变换器的效率。为此提出了双频有源浮充平台的概念,并将其应用于单相Boost型PFC中,比较带单频FCL的PFC,在保持系统特性的同时提高了效率,仿真结果验证了理论分析的正确性。     

基于无桥Boost PFC的软开关电路设计

功率因数校正(power factor correction,PFC)技术可以有效提高电网功率因数并减少电网谐波污染.相对于常规Boost PFC电路来说,无桥Boost PFC电路在每一个开关周期内同时导通的功率器件少,电路的导通损耗低,能明显地提高电能的转换效率,但是当电路的开关频率提高时,电路的开关损耗也会大大增加,所以有必要在无桥Boost PFC电路中引入软开关技术.设计了一种采用平均电流控制的最小电压应力无源无损无桥Boost PFC软开关电路,并通过Saber软件进行了仿真验证,证明了设计的无桥Boost PFC软开关电路与平均电流PFC控制方法的有效性.     

一种软开关无桥Boost-PFC电路的分析和设计

提出了一种新颖的软开关无桥Boost-PFC电路,它可省去传统功率因数校正(PFC)电路中的整流桥,导通器件少,并因引入了无损谐振网络,开关管实现了软开关,且电路效率高,适用于大功率场合.这里分析了电路的工作原理,给出了参数设计过程.试验结果表明,其效率高于传统的PFC电路.     

无桥功率因数校正器的研究

提出了一种无整流桥的功率因数校正器(PFC)及其控制策略：采用零值电流开关(ZCX)功率因数校正芯片UC3852实现PFC的电流断续模式控制,最终达到提高功率因数的目的。相对于由前端整流桥和Boost变换器构成的典型结构PFC,减少了导通损耗。提高了电路效率。本详细分析了电路的工作原理,最后给出了全电压范围下原理样机的实验结果。     

新型有源箝位ZVS单级PFC变换器

针对传统功率因数校正(PFC)变换器存在的开关管电压应力高、硬性开通等问题,提出一种新型单级PFC变换器,在传统Boost升压电路基础上,结合移相全桥及有源箝位技术,利用一级电路就可实现PFC以及DC/DC变换.通过在桥臂两端并联有源箝位电路并结合适当的控制策略,吸收了变压器漏感在电路换流过程中产生的电压尖峰,降低了桥...     

基于Sepic无桥有源功率因数校正变换器研究

采用无桥技术取代了传统功率因数开关校正(PFC)电路前端的整流桥,构建了一种新型的无桥Sepic-PFC电路.在开关开通过程中,输入电流仅流过一个二极管,有效地减小了导通过程中能量的消耗.电路工作在电流断续模态,减小了输入电路的电磁干扰,同时使得开关管软启动和二极管零电流关断,减小了开关管的导通损耗和二极管的反向恢复损...     

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。     

基于图腾柱无桥PFC的软开关控制变换研究

随着数据中心所需能量的日益增长,对于变换器高性能指标的追求十分迫切。文中设计了基于图腾柱结构实现高效高功率密度的软开关功率因数校正(PFC)电路,采用无桥PFC拓扑结合第三代宽禁带氮化镓器件,通过全数字控制方法实现电路在电流临界和准方波2种状态下切换工作,保证变换器在具备PFC功能的同时实现开关管零电压开关(ZVS)。首先介绍了图腾柱无桥PFC基本电路结构,通过分析电路暂态过程得出实现软开关特性的条件;然后根据全数字双闭环控制方法实现系统PFC功能,结合数学仿真模拟不同状态下图腾柱PFC输出特性;最终搭建了1台输入有效值220 V,输出48 V/400 W的AC/DC变换器。结果表明,系统在实现PFC功能的同时,可在全输入电压范围内保持ZVS特性,验证了电路设计及控制策略的可行性。     

一种高效率无桥双谐振功率因数校正变换器

在无桥Flyback功率因数校正(PFC)变换器中引入二次侧谐振电路,提出一种无桥双谐振PFC变换器。该变换器利用变压器二次侧漏感与谐振电容的谐振,减小了开关管关断电流,从而降低了开关管的关断损耗。同时,二次侧二极管实现零电流关断,有效抑制二极管的电压尖峰和振荡。接着分析变换器工作于临界连续模式(CRM)的工作原理和工作特性,给出变换器关键参数的设计原则。最后通过实验验证了理论分析的正确性。     

基于单周期控制的一种双向开关型无桥PFC研究

传统的升压型有源功率因数校正(APFC)电路的导通器件多,通态损耗较大,在功率较大和低压输入时的应用场合,其通态损耗影响整机效率的提升.无整流桥的PFC电路成为当今研究热点.文章分析比较了现有无桥PFC电路,并采用一种新型的无桥升压型APFC电路,其导通器件少,电压应力低,开关损耗小,在中大功率场合可得更高效率.文中介...     

Analysis and comparison of current control methods on bridgeless converter to improve power quality

In this paper, the performance analysis of power factor correction (PFC) current control methods is presented for a bridgeless converter operating under continuous conduction mode (CCM). The bridgeless converter has been proposed using proportional-integral control (PIC), average sliding control (ASC) and predictive current control (PCC) methods to obtain unity power factor (PF) and lower total harmonic distortion (THD) of input current. Several PFC methods have been developed to satisfy the international standards such as IEC 61000-3-2 and IEEE 519-1992. The detailed steady-state theoretical analysis of the bridgeless converter is presented, which is verified by simulations and experiments carried out on 600 W and 50 kHz. The performance of the current control methods for the bridgeless converter is investigated by a Matlab/Simulink program. The experiments performed in the laboratory under input voltage and load variation ranges verify the theoretical and simulation studies. The control methods are programmed by the TMS320F2812 DSP microprocessor.     

基于磁集成的双Boost无桥PFC变换器研究

传统双Boost无桥PFC(power factor correction)变换器去除了整流桥结构,变换器效率得到了提高,但由于需要两个电感,整个系统功率密度小,体积大。分析了四种磁集成技术,并采用了一种中柱低磁阻磁路电感集成方式,将双Boost无桥PFC变换器的两个电感集成来缩减系统体积,通过分析和计算,该电路拓扑避免了环流问题。采用了改进无差拍控制算法来消除采样和计算延迟所带来的控制偏差,提升了输入电流的控制精度。最后搭建了一台750W的实验样机,验证了理论分析的正确性。     

单周期控制的三相无桥PFC电路的研究

传统三相有源功率因数变换器具有多种电路拓扑形式和控制方法,但整流部分常采用全桥结构,导致输入电流谐波含量较大,电路整体效率不高,而且控制方法相对复杂。基于单相模块构建了一种新型的单周期控制的三相无桥功率因数校正（PFC）电路,通过自耦变压器将三相电路解耦为两相无桥Boost PFC电路并联而成,为削弱2个并联电路之间的耦合干扰,加入分离元件实现了对2个并联电路的独立控制。仿真与实验结果验证了该单周期控制的三相无桥PFC电路的正确性,实现了高功率因数,采用无桥方案也有助于提高电路的整体效率,单周期控制策略控制简单,简化了电路结构。     

无桥部分有源PFC的理论分析与实验研究

单相部分有源功率因数校正(Power Factor Correction,简称PFC)技术结合了有源PFC技术和无源PFC技术,优点是效率高和成本低,在变频家用电器等行业得到了广泛的应用。但它属于Buck型AC/DC变换器,使得变频电动机传动系统的恒转矩范围变窄,最大输出功率受到限制。鉴于此,在综合分析现有几种控制方法的基础上,基于无桥PFC拓扑,提出了一种改变有源PFC作用时间的新方法,通过MCU软件编程给予实现。该方法可以大大提高直流输出电压,增加电机的恒转矩范围,同时具有部分有源PFC的一般优点,且EMI也得到了抑制。理论分析了其变换原理,发现无桥PFC具有一般串联补偿提高功率因数的特点。上述分析得到了实验结果的验证。     

基于Cuk变换器的无桥LED驱动电源

针对传统发光二极管LED（light-emitting diode）驱动电源因低频整流桥导致效率不高的问题,提出了一种基于Cuk PFC变换器的无桥LED驱动电源。该电源由2个共用输出的Cuk变换器并联而成,不仅保留了Cuk变换器输入输出电流脉动小、可实现升降压的优点,而且相较于现有LED驱动电源,避免了大体积变压器的使用,尤其适合空间狭小的大功率照明场合。详细分析了断续导电模式DCM（discontinuous conduction mode）下无桥LED驱动电源的工作原理及电路工作特性,最后通过仿真和实验搭建的20 W样机证明了所提拓扑的正确性。     

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。